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講義概要/Course Information |
科目基礎情報/General Information |
授業科目名 /Course title (Japanese) |
工学基礎数学および演習 | ||
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英文授業科目名 /Course title (English) |
Introductory Engineering Mathematics | ||
科目番号 /Code |
MTH301j MTH301k MTH301m MTH301n MTH301p | ||
開講年度 /Academic year |
2023年度 | 開講年次 /Year offered |
2 |
開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
情報理工学域 |
授業の方法 /Teaching method |
講義/演習 | 単位数 /Credits |
3 |
科目区分 /Category |
専門科目 | ||
開講類・専攻 /Cluster/Department |
Ⅲ類 | ||
担当教員名 /Lecturer(s) |
加藤 峰士 | ||
居室 /Office |
東6-436 | ||
公開E-mail |
takashi.kato@uec.ac.jp | ||
授業関連Webページ /Course website |
Google Classroom III類2年1クラス, クラスコード「4orpaxo」 | ||
更新日 /Last update |
2023/04/06 20:50:18 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
講義情報/Course Description |
主題および 達成目標(2,000文字以内) /Themes and goals(up to 2,000 letters) |
ベクトル解析、フーリエ解析とその偏微分方程式への応用が講義の目標である。基本的事項を理解し、力学、電磁気学、電子・電気回路等など物理学で用いられる数学的手法を学ぶ。 |
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前もって履修 しておくべき科目(1,000文字以内) /Prerequisites(up to 1,000 letters) |
微分積分学第一・第二、線形代数第一・第二、解析学、物理学概論第一・第二 |
前もって履修しておくこ とが望ましい科目(1,000文字以内) /Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters) |
なし |
教科書等(1,000文字以内) /Course textbooks and materials(up to 1,000 letters) |
教科書:和達三樹「物理のための数学」(物理入門コース10)(岩波書店) 演習のための参考書: E.Kreyszig著 技術者のための高等数学: 線形代数とベクトル解析(堀素夫訳:第8版,培風館) E.Kreyszig著 技術者のための高等数学: フーリエ解析と偏微分方程式(阿部寛治訳:第8版,培風館) 1年次の教科書:「入門微分積分」三宅敏恒著,培風館,「教養の線形代数」村上他,培風館 |
授業内容と その進め方(2,000文字以内) /Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters) |
ベクトル解析 第1回:オンライン授業の説明,復習,多変数の微分とベクトルの演算,ベクトルの微分1(弧の長さ) 第2回:ベクトルの微分2(運動の記述,曲率) 第3回:ベクトル演算子1(grad,div, rot, Laplacian) 第4回:ベクトル演算子2(公式と応用,ポテンシャル) 第5回:ベクトルの積分1(多重積分,線積分) 第6回:ベクトルの積分2(曲面と面積分) 第7回:ベクトルの積分3(ガウスの定理と応用) 第8回:ベクトルの積分4(ストークスの定理と応用) (中間試験および解説) フーリエ解析 第9回:フーリエ解析の基礎(周期関数,フーリエ級数,直交関数系) 第10回:フーリエ級数(偶関数と奇関数,任意周期、強制振動) 第11回:フーリエ積分とフーリエ変換(複素形式) 第12回:フーリエ変換の性質(デルタ関数,ブランシュレル) 第13回:フーリエ解析を用いた偏微分方程式の解法1(1次元波動方程式) 第14回:フーリエ解析を用いた偏微分方程式の解法2(1次元熱伝導方程式) |
実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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授業時間外の学習 (予習・復習等)(1,000文字以内) /Preparation and review outside class(up to 1,000 letters) |
1. 授業に際しては十分教科書を読み予習を行うこと。授業は予習を行ってきたことを前提に進める。 2. 演習提出にGoogle Classroomを使用するので、使い方を練習しておく。 3. 演習問題はpdfで提出するので、電子化を練習しておくこと。 4. 試験対策のため、返却された演習課題は必ず復習すること。 |
成績評価方法 および評価基準 (最低達成基準を含む) (1,000文字以内) /Evaluation and grading (up to 1,000 letters) |
(a)評価方法 毎回、演習レポートの提出を求める。演習の提出状況はGoogle Classroomでチェックする。 中間試験:期末試験:演習レポートの合計で評価する。 (b)評価基準 講義内容の60%の理解をもって合格とする。具体的な合格基準は、以下のいずれも満たすことが必要である。 1. ベクトルの微分・積分演算を理解し、物理学に応用できる。 2. フーリエ級数やフーリエ変換の基本事項を理解し、偏微分方程式の解法に応用できる。 |
オフィスアワー: 授業相談(1,000文字以内) /Office hours(up to 1,000 letters) |
東6-436、電子メールでアポイントメントをとってください。 Google Classroomで随時、公開質問、個別質問に応じます。積極的に利用してください。 |
学生へのメッセージ(1,000文字以内) /Message for students(up to 1,000 letters) |
【講義と演習】 基本対面で行いますが、一部日程ではオンデマンドで行います。 【クラス分け】※更新2023/04/06 担当教員がGoogle Classroomに事前登録すると書きましたが、万全を期すため学生さんに入力してもらうことにします。クラスコード「4orpaxo」を参照して、自身で登録してください。 こちらでも適宜確認するようにしますが、必ず下記番号を確認して、自分がクラスに参加できているかを確認して下さい。 間違ったクラスで受講しても成績入力ができませんので、十分注意して下さい。 ※更新04/06 確認できた履修対象者に招待メールを順次送信しています。クラスについて十分注意して確認して下さい。 また、メールを待たずにクラスコードで参加することもできます。 現役生:2210001 ~ 2210197 編入生:2110706 ~ 2110710 再履生:現役の時に第1クラスを履修した人 2110002 ~ 2110147 2010001 ~ 2010160 1910007 ~ 1910185 1810001 ~ 1810195 1710006 ~ 1710202 1610003 ~ 1610195 講義、演習ともに必ず出席しましょう。予習と復習を徹底し、演習問題に積極的に取り組んでください。数学は科学技術の言葉、道具なので、好き嫌いにかかわらず習得しなければなりません。自発的・積極的な対応を期待しています。 |
その他 /Others |
・授業時間:9:45~12:10 ・担当者: 第1クラス:加藤;第2クラス:千葉;第3クラス:張;第4クラス:島田 ・定期試験は、対面で行う予定です。 |
キーワード /Keywords |
ベクトルの微分、微分演算子、多重積分、線積分、面積分、積分定理、フーリエ級数 |