<概要/Course Content Summary>
数学は理工学を学ぶための言語です.線形代数学と微分積分学については,皆さんは系統的なカリキュラムに沿って学習してきましたが,その他にも身につけておいたほうが良い数学があります.おそらく,物理学,工学実験,電気回路,電磁気学,流体力学,材料力学などの授業では,最初に必ず触れる内容ですが,この授業ではそれらの内容を「数学」としてできるだけ系統的に解説します.内容をキーワードとして挙げると:数と量,単位系,単位と次元,次元解析,相似則,有効数字,誤差,複素数,複素数平面,オイラーの関係式などです.授業は講義資料を配布して,それに沿って進みます.授業資料中で色々な数値計算をするので,関数電卓(生協で普通に入手できる程度)を必ず座右において受講してください.毎回,課題を出す予定なので,次回にレポートを提出してください.
<到達目標/Goals,Aims>
(1) 単位に親しみ単位の換算が速やかにできること (2) 次元解析の基本および無次元量の意味と用法を理解する (3) 有効数字と誤差の意味を理解し正しく使える (4) 複素数に習熟し複素数平面とオイラーの関係式を正しく使える
<授業計画/Schedule>
(実施回/ Week)
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(内容/ Contents)
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(授業時間外の学習/ Assignments)
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(実施回/ Week)
1
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(内容/ Contents)
数と量
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
2
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(内容/ Contents)
物理量の単位
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
3
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(内容/ Contents)
単位系と次元
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
4
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(内容/ Contents)
次元解析
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
5
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(内容/ Contents)
無次元量と相似則
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
6
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(内容/ Contents)
誤差と有効数字
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
7
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(内容/ Contents)
誤差の伝播
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
8
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(内容/ Contents)
最小二乗法
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
9
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(内容/ Contents)
方程式の数値解法
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
10
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(内容/ Contents)
複素数と複素数平面
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
11
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(内容/ Contents)
複素数の役割
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
12
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(内容/ Contents)
複素数の極形式とオイラーの関係式
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
13
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(内容/ Contents)
オイラーの関係式の応用
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
14
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(内容/ Contents)
微分方程式の解法
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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(実施回/ Week)
15
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(内容/ Contents)
まとめと展望
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(授業時間外の学習/ Assignments)
授業の復習と課題研究(1時間)
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受講者の人数により授業方法を変更する可能性あり.また,受講者の質問等により授業計画を変更する可能性あり,
<成績評価基準/Evaluation Criteria>
期末レポート試験・論文
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65%
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授業内容の基本を理解しているかどうか
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提出物
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35%
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毎回の授業内容を理解しようとしているか 課題にしっかり取り組んでいるか
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期末レポートでは:単位の換算,次元解析,誤差の見積もり,複素数の計算(とくにオイラーの関係式)が実際にできるか.提出物では:毎回の課題にしっかり取り組んでいるか.
<テキスト/Textbook>
講義資料を毎回配布します.
<参考文献/Reference Book>
必要に応じて紹介する.
<備考/Remarks>
今年度はDUETシステムを用いて,授業解説資料の公開,宿題レポートの提出,質問と回答等の遠隔授業を行います. 数学では正確な解答を出すことが大切ですが,この授業では,単位が違うとか解答の桁数が違うとかの,トンデモ解答をしないことを学んでください.
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