シラバス
授業科目名 | 年度 | 学期 | 開講曜日・時限 | 学部・研究科など | 担当教員 | 教員カナ氏名 | 配当年次 | 単位数 |
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数理基礎2 | 2024 | 後期 | 木2 | 理工学部 | 今井 桂子 | イマイ ケイコ | 2年次配当 | 2 |
科目ナンバー
SE-PI2-8A66
履修条件・関連科目等
1年次の「数学A、B」、「線形代数1、2」、「情報基礎数学」を十分理解していてほしい。
授業で使用する言語
日本語
授業で使用する言語(その他の言語)
授業の概要
応用解析学の基本となる複素関数論について講義する。1年次の数学A、Bで勉強した実関数論の拡張として複素関数について勉強し、今まで実数範囲でしか使えなかった初等関数が、複素空間でも使えるようになる。また、それを基に、フーリエ級数、フーリエ変換、ラプラス変換とその工学的応用を学ぶ。
科目目的
この科目は数理情報の基礎科目であり,、情報学においても用いられる基本的な知識や技術を獲得し、正しく利用し、それを他者に説明できる能力を養うことを目的としている。
到達目標
理工学分野の応用上、重要な微分方程式の解法,複素関数論、フーリエ解析、ラプラス変換について講義する。次のことを到達目標とする。複素関数の性質や複素積分を理解し、実積分を複素積分に拡張して、径路内の特異点における留数によって積分評価ができること。フーリエ解析の基本として、実関数を直交関数列で展開できることを理解すること。また,周期関数を展開するとフーリエ級数になり、無周期の関数を展開するとフーリエ変換になることを理解すること。ラプラス変換ができるための条件を理解し、ラプラス変換ができるようになること。さらに、微分方程式や積分方程式を解く方法を理解する。
授業計画と内容
第 1回 基礎知識の確認
第 2回 複素関数の基礎
第 3回 複素積分、コーシーの積分定理
第 4回 コーシーの積分公式
第 5回 複素関数のテイラー展開、ローラン展開
第 6回 直交関数の性質、直交関数系による展開
第 7回 フーリエ級数展開
第 8回 フーリエ級数展開の応用
第 9回 フーリエ変換
第10回 フーリエ変換の応用
第11回 ラプラス変換
第12回 ラプラス変換の例
第13回 ラプラス逆変換
第14回 ラプラス変換の応用
授業時間外の学修の内容
授業終了後の課題提出
授業時間外の学修の内容(その他の内容等)
講義内容を忘れないうちに、その週に講義された内容に含まれる例題、演習問題などを,自分で必ずノートに書いて解いてみることを勧める。
授業時間外の学修に必要な時間数/週
・毎週1回の授業が半期(前期または後期)または通年で完結するもの。1週間あたり4時間の学修を基本とします。
・毎週2回の授業が半期(前期または後期)で完結するもの。1週間あたり8時間の学修を基本とします。
成績評価の方法・基準
種別 | 割合(%) | 評価基準 |
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期末試験(到達度確認) | 60 | 複素関数の性質と応用、フーリエ級数展開、フーリエ変換、ラプラス変換に関して十分に理解していることを評価する。また、答えだけではなく、どのように解いたかを含めて評価する。 |
レポート | 20 | 課題で求められていることに対する解答となっているか、解法の根拠となった理論と詳細が明確に書けているかを評価する。 |
平常点 | 20 | 授業において行う課題の答えが合っていることだけでなく、何を使ってどのように解いたかが明確になっているかも評価の対象とする。manabaを用いた小テストを行うこともある。 |
成績評価の方法・基準(備考)
課題や試験のフィードバック方法
授業時間内で講評・解説の時間を設ける
課題や試験のフィードバック方法(その他の内容等)
アクティブ・ラーニングの実施内容
その他
アクティブ・ラーニングの実施内容(その他の内容等)
グループディスカッションが可能であれば実施する。
授業におけるICTの活用方法
その他
授業におけるICTの活用方法(その他の内容等)
必要に応じて,Webexミーティング等を用いて双方向型の学び及び自主学習支援を実施する.具体的にはその都度指示する.
実務経験のある教員による授業
いいえ
【実務経験有の場合】実務経験の内容
【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容
テキスト・参考文献等
講義に必要な資料は配布する。
参考書:白井 宏著「応用解析学入門」(コロナ社) 2,940円
その他特記事項
講義内容を忘れないうちに、その週に講義された内容に含まれる例題や演習課題などを、自分で必ずノートに書いて解いてみること。演習問題の解答は適宜配布するので、間違ったところを確認し、分からないところは質問をするように心がけて、毎週、確実に理解する努力をすること。