講義内容詳細:解析学ⅠB

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年度/Academic Year 2024
授業科目名/Course Title (Japanese) 解析学ⅠB
英文科目名/Course Title (English) Analysis IB
学期/Semester 後期 単位/Credits 2
教員名/Instructor (Japanese) 松本 裕行
英文氏名/Instructor (English) MATSUMOTO Hiroyuki

講義概要/Course description
解析学は様々なものの量とその変化を扱う学問であり,自然科学を学び,活用する上で必要不可欠なものである.この講義では,「解析学 IA」に引き続き,解析学の入門として,主に多変数関数の微分法と積分法を学習する.具体的な内容は,偏微分,全微分,多変数関数の極値判定,重積分,変数変換公式などである.これらの内容を理解し,具体的な計算が自由にできるようになることを目標とする.授業計画は下記の通りであるが,担当者によって教える順序が異なる可能性がある.また,「解析学 IA」と「解析学 IB」の内容の一部を入れ替えて講義する可能性もあるので,「解析学 IA」,「解析学 IB」とも同じ時間の同じ担当者の講義を受講することが望ましい. なお学習効果を高めるためにも, 並行して「数学演習 B」を履修することが強く望まれる.
達成目標/Course objectives
この講義では,「解析学 IA」に引き続き,主に多変数関数の微分法と積分法を学習する.講義内容を理解し,具体的な計算が自由にできるようになることを目標とする.
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)に基づき、当該科目を履修することで身につく能力 / Abilities to be acquired by completing the course in accordance with the faculty and graduate school diploma policy (graduation certification and degree conferral)
学部・研究科のディプロマポリシー(卒業認定・学位授与の方針)/ Undergraduate and Graduate Diploma Policy (Graduation Certification and Degree Conferral)
履修条件(事前に履修しておくことが望ましい科目など)/Prerequisite
高校までの数学および解析学 IA の内容を把握しておくこと.
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class 空間内の直線と平面の方程式およびパラメータ表示について解説する.また,偏微分の導入をする.
オンライン授業(オンデマンド型)で実施する.
2
授業計画/Class 第2回以降は,通常の対面講義である.
2変数関数と曲面について述べ,偏微分の意味について解説する.
3
授業計画/Class 2変数関数の与える曲面の接平面とその方程式,および高階偏導関数に関して解説する.
4
授業計画/Class 2変数関数に対する合成関数の微分である連鎖律に関して解説し,演習を行う.
5
授業計画/Class 2変数関数に対するテイラーの定理,テイラー展開について解説する.
6
授業計画/Class 2変数関数の極値問題,最大・最小問題に関して解説する.
7
授業計画/Class 2変数関数の重積分をリーマン和を用いて定義し,その意味について解説する.
8
授業計画/Class 重積分に対する累次積分に関して解説し,計算例を示す.
9
授業計画/Class 具体例の計算練習により累次積分を定着させ,積分順序の交換が自由にできるように累次積分に習熟する.
10
授業計画/Class 極座標に関する重積分について具体例とともに解説し,演習を行う.また,ガウス積分について学習する.
11
授業計画/Class 重積分に対する変数変換(置換積分)を学習するために,写像のヤコビアンについて,その意味とともに解説する.
12
授業計画/Class 重積分の変数変換公式に関して解説し,演習を行う.
13
授業計画/Class 広義重積分に関して解説し,ベータ関数などに触れ重要な公式の導出などを行う.
14
授業計画/Class 熱方程式,波動方程式について解説する.また,ラプラシアンの極座標による表示を与える.
講義の進行状況にあわせて,進んだ内容の講義や補足を行う.
15
授業計画/Class 講義内容に関する質疑応答とともに,まとめの問題演習を行う.
 
事前学習/Preparation 既習事項の復習.
事後学習/Reviewing 講義内容に関する復習と問題演習.
授業方法/Method of instruction
区分/Type of Class 対面授業 / Classes in-person
実施形態/Class Method 通常型 / regular
補足事項/Supplementary notes第1回講義はオンライン授業(自己学習型)による.講義日の前日までに CoursePower および担当の松本のホームページにおかれる講義ノートを読み,演習問題を解くことにより学習を進める.
第2回講義以降は通常の対面授業を行う.
活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 試験 Exam 100% 定期試験の結果により評価する.
教科書/Textbooks
 著者名
Author
タイトル
Title
出版社
Publisher
出版年
Published year
1 市原直幸・増田哲・松本裕行 解析学入門 培風館 2016年
参考書/Reference books
  
1
メッセージ/Message
数学の理解に演習は不可欠である.講義,演習のとき以外にも各自で演習を行うことが必要である.