英文名 | Mathematics | |
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科目概要 | 2025年度 通年/4単位 | |
授業対象 | [必修]HS学科①(普通) 金2/ [選択]ML学科A 金3/ [選択]ML学科B 金3 | |
科目責任者 | 後藤 香代子 | |
担当者 | 後藤 香代子/小川 健一郎 | |
備考 | 科目ナンバリング:L101-GI01/授業形態:講義 |
自然科学を学ぶ上で必要な微分積分学についての基本事項を一通り理解し、その上で計算力および応用力を身につける。また、数理的・理論的なものの考え方の習得と養成を目指す。
高校の「数学Ⅱ」は習得していることを前提に、微積分学の基礎知識を解説する。1変数関数については、「数学Ⅲ」で扱われる関数の極限、連続性、微分・積分計算、関数のグラフの書き方に加え、ロピタルの定理、テーラーの定理、広義積分など大学教養レベルの内容も扱う。また、2変数関数についても、偏微分、重積分の基礎に触れる。
【この授業は全て対面で実施します】
講義と演習を軸に授業を展開する。理解度の確認のため小テストやレポートなどを課す。
【フィードバックの方法】
板書またはプリントによる解説・ 添削は、実施した授業から2~3週間以内を目安に行う。
【授業時間外に必要な学習の時間:1コマあたり4時間(総時間数:120時間)】
予習:教科書に目を通し、簡単な例題などを計算しながら全体の概要を掴んでおくこと(1時間程度)。
復習:授業で指示された問題や教科書の問をできるだけ多く解き、授業内容の理解を深めること(3時間程度)。
回 | 担当者 | 項目 | 内容 |
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1 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 基本的な関数(1)〜関数の定義、指数関数・対数関数〜 | 関数の定義を確認し、合成関数と逆関数の性質を解説した後、指数関数と対数関数の定義および基本性質を解説する。 |
2 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 基本的な関数(2)〜三角関数・逆三角関数〜 | 三角関数と逆三角関数の定義および基本性質を解説する。 |
3 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法(1)〜関数の極限と連続性〜 | 関数の極限および連続性に関する基本事項を解説する。 |
4 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法(2)〜微分係数と導関数〜 | 関数の微分係数と導関数を定義し、和・差・積・商・合成関数の導関数を求める方法を解説する。 |
5 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法(3)〜指数関数・対数関数の導関数〜 | ネピア数 e を定義し、それを用いて指数関数と対数関数の導関数を求める方法を解説する。 |
6 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法(4)〜三角関数・逆三角関数の導関数〜 | 三角関数の極限公式を導き、それを用いて三角関数の導関数を求める方法を解説した後、逆三角関数の導関数を求める方法を解説する。 |
7 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 基本的な関数、導関数の計算のまとめ | 基本的な関数および導関数の計算に関する問題演習とその解答解説を行う。 |
8 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法(5)~高次導関数~ | 高次導関数を定義し、ライプニッツの定理を解説する。 |
9 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法の応用(1)~関数の増減~ | 平均値の定理および関数の増減について解説する。 |
10 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法の応用(2)~関数の極値~ | 関数の極値とその判定法について解説する。 |
11 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法の応用(3)~関数のグラフ~ | 関数の凹凸を調べてグラフを書く方法を解説する。 |
12 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 高次導関数、関数の増減と極値のまとめ | 高次導関数および関数の増減と極値に関する問題演習とその解答解説を行う。 |
13 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法の応用(4)~テイラーの定理~ | テイラーの定理から出発し、マクローリンの定理、テイラー展開、マクローリン展開およびその応用を解説する。 |
14 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 微分法の応用(5)~ロピタルの定理~ | ロピタルの定理を用いて、複雑な極限を計算する方法を解説する。 |
15 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | まとめ | 前期のまとめ |
16 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 不定積分(1)~不定積分~ | 不定積分の定義と性質、基本的な関数の不定積分を解説する。 |
17 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 不定積分(2)~置換積分法による不定積分~ | 置換積分法による不定積分の計算方法を解説する。 |
18 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 不定積分(3)~部分積分法による不定積分~ | 部分積分法による不定積分の計算方法を解説する。 |
19 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 不定積分(4)~有理関数の不定積分~ | 有理関数の不定積分の計算方法を解説する。 |
20 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 不定積分のまとめ | 不定積分に関する問題演習とその解答解説を行う。 |
21 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 定積分(1)~定積分の定義、および部分積分法による定積分~ | 定積分の定義を解説した後、部分積分法による定積分の計算方法を解説する。 |
22 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 定積分(2)~置換積分法による定積分~ | 置換積分法による定積分の計算方法を解説する。 |
23 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 定積分(3)~定積分の応用~ | 定積分による面積、体積の計算方法を解説する。 |
24 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 定積分(4)~広義積分~ | 広義積分を定義し、その計算方法を解説する。 |
25 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 定積分のまとめ | 定積分に関する問題演習とその解答解説を行う。 |
26 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 2変数関数(1)~二重積分~ | 二重積分の定義と意味を解説する。 |
27 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 2変数関数(2)~累次積分~ | 具体的な二重積分の計算方法を解説する。 |
28 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 2変数関数(3)~偏導関数~ | 偏導関数について解説する。 |
29 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | 2変数関数(4)~高次偏導関数~ | 高次偏導関数の計算方法を解説する。 |
30 | 後藤 香代子 小川 健一郎 | まとめ | 後期のまとめ |
1. 色々な関数の導関数を計算することができ、それを利用して関数のグラフを書くことができる。
2. 不定積分、定積分の計算をすることができ、それを利用して図形の面積や立体の体積を求めることができる。
3. 偏微分の基本事項を理解し、偏導関数を求めることができる。
4. 重積分の基本事項を理解し、その値を計算することができる。
試験方法:筆記試験 実施時期:試験期間内
「前期・後期を通した講義内容の理解度を問う定期試験の得点(80%)」、「各回の講義内容の理解度をチェックする小テスト・問題演習(20%)」により評価する。なお、欠席は減点する。
※ただし、担当者によって割合を変える可能性があるため、初回の授業で確認すること。
分からないことは遠慮なく質問してください。また、学生同士お互いに聞きあったり、教えたりすることも大切です。内容量が多いので、不明な点は次の授業までに解決してしまうことが重要です。数学はサイエンスの基礎となる学問であり、どんな分野に進んでもその知識を必要とするでしょう。色々な本を一人で読むことができるように、微積分の基礎をしっかり学んでおきましょう。
種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 | 定価(円) |
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教科書 | 基礎から学ぶ理工系 微分積分学 | 梅津裕美子・竹田裕一 | 学術図書出版社 | 2,052円 |
参考書 | 演習で学ぶ微分積分 | 丸本嘉彦・張替俊夫・田村誠・宮嵜和美 | 共立出版 | 1,650円 |