2018年度工学院大学 先進工学部機械理工学科

微分方程式論(Elementary Differential Equations)[5K21]

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2単位
小林 康麿 非常勤講師  
最終更新日 : 2018/12/14

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性

<授業のねらい>
常微分方程式の基本的概念を理解し、変数分離形などの1階常微分方程式や、更に2階定数係数線形常微分方程式の解法を学び、解の振舞いを追跡できるようになることを目標とする。

<受講にあたっての前提条件>
微分積分の知識が身に付いている事を前提とする。特に、不定積分や導関数を求める為の諸公式は必要不可欠である。

<具体的な到達目標>
・変数分離形や同次形の微分方程式が解ける。
・積分因子を求め、1階線形微分方程式が解ける。
・定数係数の2階線形微分方程式の一般解が求められる。

<授業計画及び準備学習>
第1週  ガイダンス、微分のおさらい
    準備学習:微分と積分の復習をしておく事。
         教科書1.1節の解説を読み、理解しておく事。
第2週  積分のおさらい
    準備学習:微分と積分の復習をしておく事。
         教科書1.1節の解説を読み、理解しておく事。
第3週  1階微分方程式(1):変数分離形
    準備学習:教科書1.2節の解説を読み、理解しておく事。
第4週  1階微分方程式(2):同次形
    準備学習:教科書1.3節の解説を読み、理解しておく事。
第5週  1階微分方程式(3):1階線形微分方程式
    準備学習:教科書1.4節の解説を読み、理解しておく事。
第6週  1階微分方程式(4):ベルヌーイの微分方程式
    準備学習:教科書1.4節の解説を読み、理解しておく事。
第7週  2階同次線形微分方程式(1)
    準備学習:教科書3.1節の解説を読み、理解しておく事。
第8週  2階同次線形微分方程式(2)
    準備学習:教科書3.1節の解説を読み、理解しておく事。
第9週  2階非同次線形微分方程式(1):非同次項が定値関数・多項式の場合
    準備学習:教科書3.2節の解説を読み、理解しておく事。
第10週 2階非同次線形微分方程式(2):非同次項が指数関数の場合
    準備学習:教科書3.2節の解説を読み、理解しておく事。
第11週 2階非同次線形微分方程式(3):非同次項が三角関数の場合
    準備学習:教科書3.2節の解説を読み、理解しておく事。
第12週 連立微分方程式
    準備学習:教科書3.5節の解説を読み、理解しておく事。
第13週 微分方程式の級数解
    準備学習:教科書4.1-4.2節の解説を読み、理解しておく事。
第14週 学習内容の振り返り
    準備学習:後期に学習した内容の総復習を行い、理解しておく事。

<成績評価方法>
試験期間に実施する定期試験70%と小テスト30%により評価する。到達目標に照らして6段階のGrade(A+,A,B,C,D,F)で評価し、GradeD以上の者に単位を認定する。

<教科書>
「新課程 微分方程式」石原繁、浅野重初共著(共立出版株式会社)

<参考書>
「応用微分方程式」藤本淳夫著(培風館)

<オフィスアワー>
金曜2〜4限の授業前後。八王子校舎1号館講師室(1N-125)

<学生へのメッセージ>
予習・復習をしっかり行い授業に臨む事。
日頃の学習の積み重ねが重要であり、1度覚えた公式などは、その後の授業でも使えるようになって欲しい。
微分や積分の公式を覚えていないと、授業内容を理解する事はほぼ不可能なので、微分積分にまつわる書籍が1冊あると心強い。


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