授業科目名
  ベクトル解析
   Vector Analysis
時間割番号
1518
担当教員名
  牛島 達夫
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 電気・機械工学科
  工学部 創造工学教育課程
  2年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  前期 金曜7-8限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☐ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

この講義では「微分積分I」および「微分積分II」の内容を発展させた話題を学ぶ.値がベクトルである関数または関数を成分とするベクトルの微分法と積分法を扱う.物理的な量と幾何的な量およびそれら相互の関係を視覚化する数学的概念と手法を学習する.スカラー場・ベクトル場とそれらについてのいくつかの演算,空間の曲線・曲面についての微分幾何の初歩,線積分・面積分の定義と計算法およびそれらと3重積分の間の変換公式を学び,習熟することが目標である.最終的な目標は、2つの積分定理(ガウスの発散定理とストークスの定理)を理解し、実用的に扱えるようになることである。

 

 

授業計画

1. ベクトルの演算,内積,外積,3重積
2. 1変数ベクトル関数の微分,積分
3. 空間曲線,点の運動
4. 2変数ベクトル関数
5. スカラー場とベクトル場
6. ベクトル場の発散と回転
7. スカラー場とベクトル場の演習
8. 演算子∇を含む公式と応用

9. 線積分

10. 面積分

11. 線積分と面積分の演習
12. 積分公式
13. 層状ベクトル場,管状ベクトル場
14. 直交曲線座標
15. 期末試験,解説

成績評価の方法

期末試験の点数と宿題等を総合して成績を評価する.期末テスト80%、その他(小テストおよび宿題)20%で評価する。

再試験は原則として行わない。再試験を実施する場合は、期末テストが4割以上得点できていること(但し具体的な得点は公開しない)と、小テストおよび宿題が全て提出されていることが条件となる。

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下
事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

 電気・機械工学入門,微分積分I,微分積分II,線形代数Iを学習していることを前提とする.

ほぼ毎回Moodleで設定される小テストを必ず受験すること.

教科書