NBU日本文理大学

シラバス情報

注)公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「UNIVERSAL PASSPORT」で詳細をご確認下さい。

科目名 応用数学2(Applied Mathematics2)
担当教員名 永井 弘人
配当学年 カリキュラムにより異なります。 開講期 後期
必修・選択区分 選択 単位数 2
履修上の注意または履修条件 応用数学1の履修に関係なく、本講義を受講することができます。
Sクラス対象者は必修科目です。
受講心得 他人の迷惑になることはしないこと。
教科書 「スッキリわかる微分方程式とベクトル解析」(皆本晃弥著,近代科学社)
参考文献及び指定図書 「理系なら知っておきたい物理の基本ノート[物理数学編]」(為近和彦、中経出版)
関連科目 微分積分1・2、空気力学1・2
オフィスアワー
授業の目的  力学で用いる速度や力、流体力学で用いる流速や圧力、材料力学での応力やひずみ、熱力学での熱流速、電磁気学の電磁場など、運動現象や連続的な場をもつ現象は、すべてベクトルを用いて表されます。そのため、航空宇宙工学を含む工学部機械工学系では、ベクトルを自在に操ることは、より高度な技術を学ぶための必要な道具となります。
 この授業では、それら工学の基本ツールとして用いられるベクトル解析の基礎について学びます。
授業の概要 授業は教科書で講義をした後、例題・演習問題を多く行い、授業中に理解できるようにしています。
授業では以下のことを学びます。
(1) ベクトルの基本演算(和・差・積)を学び、次にベクトルの微分・積分について学びます。
(2) 3次元空間での曲線や曲面の表現をベクトルを用いて学びます。
(3) 3次元空間に連続的に広がるスカラー場(例:温度場、密度場など)やベクトル場(例:流速場、電磁場など)について学び、スカラー場、ベクトル場における微分・積分について学びます。
(4) 流体力学などで重要なベクトル場における重要な積分公式(ガウスの定理、ストークスの定理)について学びます。
授業計画 学習内容 学習課題(予習・復習)
○第 1回 ベクトル
   ベクトルの表示法、ベクトルの和と差
○第 2回 ベクトルの内積
 ベクトルの内積とその意味
○第 3回 ベクトルの外積
   ベクトルの外積とその意味
○第 4回 微分・積分演習
   微分・積分の復習
○第 5回 ベクトルの微分・積分
   ベクトルの微分積分とその意味
○第 6回 スカラー場とベクトル場の微分
勾配(grad)
○第 7回 スカラー場とベクトル場の微分
発散(div)
○第 8回 スカラー場とベクトル場の微分
回転(rot)
○第 9回 曲面と曲線
曲線の媒介変数表示
○第 10回 曲面と曲線
曲面の媒介変数表示
○第11回 スカラー場とベクトル場の微分
スカラー場の線積分
○第12回 スカラー場とベクトル場の積分
ベクトル場の線積分
○第13回 スカラー場とベクトル場の積分
スカラー場の面積分
○第14回 スカラー場とベクトル場の積分
ベクトル場の面積分
○第15回 積分公式
グリーンの定理、ガウスの定理、ストークスの定理
○第16回 期末試験





○第 6回
小テスト1(内積、外積、微分積分)


○第 9回
小テスト2(grad, div, rot)




○第16回
小テスト3(線積分、面積分)
授業の運営方法  板書、スライド、教科書を使って講義します。
備考
学生が達成すべき到達目標 達成目標:
 ・ベクトルの演算ができる
 ・スカラー場とベクトル場の概念が理解できる
 ・スカラー場とベクトル場の微分・積分ができる
評価方法 評価の割合 評価の実施方法と注意点
試験 40 期末試験を行います。
小テスト 60 学習項目の最後に小テストを行います。
レポート
成果発表
作品
その他
合計 100