講義内容詳細:解析学ⅠA

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年度/Academic Year 2024
授業科目名/Course Title (Japanese) 解析学ⅠA
英文科目名/Course Title (English) Analysis IA
学期/Semester 前期 単位/Credits 2
教員名/Instructor (Japanese) 谷口 健二
英文氏名/Instructor (English) TANIGUCHI Kenji

講義概要/Course description
解析学は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,解析学の入門として,一変数関数の微分法と積分法を学習する.具体的な内容は,高等学校で学んだ微積分の復習,逆三角関数とその微積分,様々な関数,特に有理関数の不定積分,リーマン和による定積分の定義,テイラー展開,簡単な微分方程式などである.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 A」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,解析学の入門として,一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
高校までの数学は全て仮定するので,きちんと復習しておくこと.
授業計画/Lecture plan
1
授業計画/Class ガイダンス.
オンライン授業(オンデマンド型).CoursePower上で行う.
この講義の進め方を説明したあと,高校で学んだ微積分について復習する.
2
授業計画/Class 極限,連続,微分.
この授業で今後使う記号について説明した後,関数の極限,連続,微分の定義と微分法の基本的な公式について解説する.
3
授業計画/Class 逆関数の微分.逆三角関数
逆関数の微分法について解説した後,逆関数の重要な例である逆三角関数とその基本的な性質を紹介する.
4
授業計画/Class 定積分
リーマン和による定積分の定義と積分の基本的な演算について解説する.
5
授業計画/Class 有理関数の不定積分(1)
有理関数の不定積分を求めるアルゴリズムを解説する.
6
授業計画/Class 有理関数の不定積分(2).様々な関数の不定積分(1)
前半では有理関数の不定積分の計算例を多数紹介する.
後半では三角関数の有理関数の不定積分の計算法を解説する.
7
授業計画/Class 様々な関数の不定積分(2)
指数関数の有理関数の不定積分や1,2次式の平方根を含む有理関数の不定積分の計算方法を解説する.
また,不定積分の計算に関連して,双曲線関数やオイラーの公式を紹介する.
8
授業計画/Class 広義積分.テイラー展開(1)
前半では広義積分について解説する.
後半ではテイラー展開への導入として,関数を近似する多項式について考察する.
9
授業計画/Class テイラー展開(2)
平均値の定理を拡張したテイラーの定理と,関数のテイラー展開について解説する.
10
授業計画/Class テイラー展開(3)
様々な関数のテイラー展開の計算法とテイラー展開の応用を解説する.
11
授業計画/Class 不定形の極限
不定形の極限の計算方法として,テイラー展開を使う方法やロピタルの公式を紹介する.
12
授業計画/Class 簡単な微分方程式(1)
変数分離型などの微分方程式の解法について解説する.
13
授業計画/Class 簡単な微分方程式(2)
定数係数2階線形微分方程式の解法について解説する.
14
授業計画/Class 簡単な微分方程式(3).
線形微分方程式の解法のうち,前回やり残したことを解説する.
15
授業計画/Class 授業内容に関する質疑応答.
 
事前学習/Preparation 前回の講義ノートを読んで復習する.
事後学習/Reviewing 今回の講義で学んだことの要点を整理し,必要なら参考書を用いて理解を深める.また,講義の中で練習問題が出題された場合にはそれを解く.
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週はオンライン授業(オンデマンド型)で行う.第2週以降は対面授業(通常型)で行う.また必要に応じて演習を行う.
活用される授業方法/Teaching methods used
成績評価方法/Evaluation
1 試験 Exam 100% 定期試験の点数で評価するが,レポート・小テスト・中間試験などを加点要素として考慮することがある.
教科書/Textbooks
 コメント
Comments
1 特定の教科書は使いません.
参考書/Reference books
 著者名
Author
タイトル
Title
出版社
Publisher
出版年
Published year
ISBNコメント
Comments
 
1 市原直幸・増田哲・松本裕行 解析学入門 培風館 2017 4563012017 その他の参考書については,必要ならば講義中に紹介する.
メッセージ/Message
数学の理解には問題演習が不可欠である.数学演習Aを合わせて履修するのみでなく,理解したと思えるまで演習することが必要である.