タイトル
     2025 年度 前期  畜産学部 日英区分 :日本語 
  
数学概論   INTRODUCTION TO MATHEMATICS 前期 
講義題目
 
時間割コード 科目分野
35115010  
担当教員(ローマ字表記) メールアドレス
  太田 洋輝 [OHTA Hiroki]   hirokiohta@obihiro.ac.jp
対象学生 対象年次
  1年次 ~
単位数 授業形態
2 講義
授業概要  
畜産科学・獣医学など自然科学に関連する専門課程に進む上で有用となるであろう、数学の基盤的な手法である微分積分と線形代数の基礎を学習する。まず単純な差分方程式を導入とし、そこに現れる微分・積分の概念と関連する計算手法を学習する。次に、微分積分の多変数に対する拡張として偏微分・重積分について学習する。さらに、多変数システムから出力される高次元データを導入とし、その表現方法としてベクトル・行列の基礎概念と、固有値・固有ベクトル・対角化に関わる計算手法を学習する。最後に、それらの応用として高次元データを扱う方法(主成分分析など)を学習する。
 
到達目標  
獣医学・畜産科学の専門課程において活用し得る、数理モデルや高次元データ解析手法を使うための基礎知識である、微分積分・行列の入門的な概念と計算手法を習得する。具体的には、各々の基礎概念について例題を挙げて単純な計算過程を示しながら説明できるようになることを目指す。
 
授業計画  
1. ガイダンス(授業の進め方、集合、関数)
2. 漸化式で決まる関数と差分 (感染症の数理モデル)
3. 1変数の微分
4. 1変数の積分
5. 微分積分学の基本定理
6. 多変数の微分 (偏微分とラグランジュの未定乗数法)
7. 多変数の積分 (逐次積分)
8. 中間テスト (関数、1変数の微分積分、偏微分など)
9. 高次元データとベクトル・行列
10. 行列の基本演算1 (足し算、掛け算、基本変形)
11. 行列の基本演算2 (逆行列)
12. 行列式 (と多変数の置換積分)
13. ベクトル空間・線形写像 入門
14. 行列の固有値、固有ベクトル、対角化
15. データ解析への応用例: 主成分分析、特異値分解
期末テスト (多変数の微分積分、行列の基礎演算、行列式、固有値・固有ベクトル、対角化など)
 
キーワード  
多変数の微積分,ラグランジュの未定乗数法、行列と行列式、固有値・固有ベクトル、主成分分析
 
テキスト・教材  
備考 なし
 
参考図書  
参考書1 ISBN
書名 数研講座シリーズ大学教養 微分積分
著者名 加藤文元 出版社 数研出版 出版年 2019
備考
参考書2 ISBN
書名 数研講座シリーズ大学教養 線形代数
著者名 加藤文元 出版社 数研出版 出版年 2019
備考
参考書3 ISBN
書名 手を動かしてまなぶ 微分積分
著者名 藤岡 敦 出版社 裳華房 出版年 2019
備考
参考書4 ISBN
書名 手を動かしてまなぶ 線形代数
著者名 藤岡 敦 出版社 裳華房 出版年 2015
備考
参考書5 ISBN
書名 応用が見える線形代数
著者名 高松瑞代 出版社 岩波書店 出版年 2020
備考
参考書6 ISBN
書名 数学: 物理を学び楽しむために
著者名 田崎晴明 出版社 出版年
備考 https://www.gakushuin.ac.jp/~881791/mathbook/
 
準備学習(予習・復習)等の内容と分量  
前回までの講義内容を復習し疑問点を抑えておくこと
講義後は講義で扱われた練習問題を自分で解いてみること
 
成績評価の基準と方法  
11回以上の出席が単位取得に必須である。
各回4点の小レポート(合計の最大は44点)、中間テスト(15点満点)、期末テスト(41点満点)の合計100点で成績評価を行う。
 
ルーブリック表などの参考画像  
 
履修にあたっての注意事項  
高校数学IAとIIBの内容をおさらいして各単元の基本的概念を理解し、関連する単純な計算を経験しておくこと。具体的には共通テスト(または過去のセンター試験)の数学IAとIIBを解答を見た後でもいいので解くことができることを前提とする。高校数学Ⅲは履修済みの方が望ましいが前提としない。
 
在室時間(オフィスアワー)  
第一回授業で説明する。
 
参照HP  
初回の授業でmoodleのアクセスキーを共有する。
 
研究室HP  
http://hirokiohta.tumblr.com/
 
備考  
なし
 
実務経験と関連する授業内容  
国内・国外の研究機関で微分積分・線形代数を使用する研究の実務経験あり。
 
添付ファイル  
 
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