32391 解析学
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選 |
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春学期 |
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2 |
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3〜4 |
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小藤 俊幸 |
他の科目との関連 | 微積分学II、線形代数学II、数値解析 |
他学科履修 | 可 |
副題 | 常微分方程式の解法 |
授業概要 | 常微分方程式は、時間的に変化する現象を記述する最も基本的な数理モデルである。理学、工学などの自然科学の分野のみならず、社会科学などの幅広い分野で用いられている。本講義では、微積分学、線形代数学の応用の観点から、微分方程式の解法について解説する。実用上重要であるコンピュータによる近似解法(数値解法)についても紹介する。 |
学修目標 | 1. 微分方程式の応用例を知っている。 2. 基本的な線形方程式が解ける。 3. 平衡解の安定性解析の手法を知っている。 4. 代表的な数値解法であるルンゲ・クッタ法を知っている。 |
授業計画 | 第1週 微分方程式によるモデリング 第2週 1階線形方程式(定数変化法) 第3週 複素数値の指数関数 第4週 2階線形方程式 第5週 熱伝導方程式(フーリエの方法) 第6週 線形連立方程式(行列の対角化の応用) 第7週 線形連立方程式(行列の指数関数) 第8週 変数分離形の方程式 第9週 初期値問題の一意存在 第10週 微分方程式の平衡解の安定性 第11週 安定性解析の応用 第12週 コンピュータによる近似解法 第13週 ルンゲ・クッタ法 第14週 第1週〜第13週のまとめ 第15週 定期試験 |
授業時間外の学習(準備学習など) | 1. 授業の前準備として、「微積分学II」(微分方程式)、「線形代数学II」(行列の固有値)について復習しておくこと。 2. 【授業計画】を参照して、テキストの該当部分の予習をしておくこと。 |
評価方法 | 授業中の演習のレポート20%、定期試験80%で評価する。 |
テキスト | 三井斌友、小藤俊幸「常微分方程式の解法」共立出版(一部、配付資料で補う) |
その他 | この科目は、次のJABEE対応コース「情報技術専修コース(情報通信学科・情報システム数理学科)」の学習・教育目標に対応する(小項目:C-2) |