シラバス詳細

タイトル「2022年度」、カテゴリ「理工学部」

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科目情報

コースナンバリング

2-413x-231

科目名

微分方程式論演習

開講学期

前期

開講時期

1クォータ

曜日・校時

火4

単位数

2

授業担当教員

加藤 孝盛

講義情報

学士力番号

1(3),1(4),2(2)

講義形式

15回の講義を行う.

講義概要

本講義では, 様々な自然現象を記述する常微分方程式を対し, 実用的である初等解法, 単独および連立系の線形微分方程式の解法や解核行列の構成法に関連する演習を行う. 具体的には, 事前にLivecampusにアップされた演習問題の解答案を講義中に発表するという形式で実施する.

開講意図

まず実用的な微分方程式の初等解法を習得する. 次に単独および連立系の線形微分方程式の解法やスペクル分解による解核行列や行列を含む指数関数の構成法を理解し, 道具として使えるようになる.

到達目標

実用的な常微分方程式の初等解法, 単独および連立系の線形微分方程式の解法に関する演習問題を解けること. また行列のスペクトル分解定理を理解し, 解核行列や行列を含む指数関数に関する演習問題を解けること.

授業計画

内容

授業以外の学習
本科目は、単位数×45時間の学修が必要な内容で構成されています。授業として実施する学修の他に、授業の内容を深めるために以下の事前・事後学修が必要です。

1

微分方程式の導入と物理的背景

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

2

変数分離型と同時型に対する初等解法

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

3

線形方程式, ベルヌーイ型及びリッカチ型に対する初等解法

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

4

初期値問題の解の存在と一意性

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

5

斉次方程式の解空間の構造

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

6

定数変化法

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

7

演算子法による線形方程式の解法

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

8

解核行列の定義とその性質

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

9

連立系微分方程式の解空間の構造

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

10

行例に関する指数関数の定義

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

11

行列に関する指数関数の特徴

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

12

スペクトル分解定理とその応用

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

13

指数関数を用いた連立系微分方程式の解法

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

14

逐次近似法による解の構成法とその一意性

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

15

解の初期値関する連続依存性

講義中に出題された演習問題に取り組み, 講義内容の復習を行う.

成績評価の方法と基準

到達目標に記載されている内容に関する中間及び定期試験の成績により評価する.

開示する試験問題等

定期試験及び演習問題の解答例を開示する.

開示方法

定期試験, 演習問題及び講義ノートは, Livecampus に pdf file としてアップする.

教科書

資料名

著者名

発行所名・発行者名

出版年

備考(巻冊:上下等)

ISBN

微分方程式の基礎(数理科学ライブラリー)

笠原 晧司

朝倉書店

978-4-254-11415-7

オフィスアワー

水曜3限

アクティブラーニング導入状況

アクティブラーニング導入状況

カテゴリー4

カテゴリー3

カテゴリー2

カテゴリー1

カテゴリー0

学生が自ら主体となって、学習の方向性を定め、問題解決に導くための時間です。PROBLEM BASED LEARNING

グループや個人で行った能動的学習の成果を、教室内外で発表し、その評価を受けたり、質問に対応したりすることにより、学修した内容を深化させるための時間です。OUTPUT

学生自らが自由に発言し、グループやペアでの協働活動により課題に取り組み、何らかの帰結に到達するための能動的学習の時間です。INTERACTION

学生からの自由な発言機会はないものの、授業時間中に得られた知識や技能を自ら運用して、問題を解いたり、課題に取り組んだり、授業の振り返りをしたりする能動的学習を行う時間です。ACTION

基本的に学生は着席のまま、講義を聞き、ノートをとり、知識や技能を習得に努める時間です。INPUT

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