授業の目標と概要 |
線形代数学を応用して、線形微分方程式系が解析できるようになること。 |
変数分離法とフーリエ級数を使って、2階偏微分方程式の初期値・境界値問題の基礎を学ぶこと。 |
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カリキュラムにおける位置づけ |
前期開講の線形空間論の受講が望ましい。 |
講義の前半は力学系の理論と呼ばれ、電気回路や化学反応論、生態系の解析などにも応用される。 |
後半のフーリエ級数の応用は、電気電子系の科目の基礎である。 |
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1.ベクトル空間の次元と基底 |
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2.行列を用いた線形微分方程式系の解法 |
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固有値・固有ベクトルを用いた解法 |
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3.微分方程式の定性理論 |
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線形系における安定性 |
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軌道の定性的性質 |
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線形系の相図 |
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4.変数分離法とフーリエ級数 |
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偏微分方程式入門 |
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熱伝導方程式 |
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ラプラス方程式 |
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教科書 |
「微分方程式(下)」(M.ブラウン著、一樂重雄ほか訳;Springer)
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補助教科書 |
常微分方程式 ポントリャーギン (著), 千葉 克裕 (翻訳) 共立出版
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履修上の注意 |
線形代数と微分積分の基礎知識を前提とする。特に線形代数については、行列の対角化をしっかりと復習しておくこと。
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評価基準 |
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評価法 |
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学習・教育目標 |
東京高専 |
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JABEE |
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