2025年度前期後半電気数学・演習

曜日・時限 月曜日3時限,金曜日4時限 期別 前期後半 週時間数 2
ナンバリング EE130201
開講学科等 工学部-電気電子工学科
教員名 民田 太一郎
民田 太一郎

目的

数学は科学や技術を語るための言葉であり、本学科で学ぶあらゆる科目において不可欠である。電気電子回路、半導体デバイス、電磁気現象などを扱うためには、これらの物理量のふるまいを数式によって表現し、数式を解いて注目する物理変数の解を導出し、得られた結果を再び電気・電子・磁気現象として解析・理解する必要がある。そのためには数学の計算規則に十分に習熟しておかなければならない。本講義では、本学科の各科目を学ぶ上での道具として数学を使いこなせるように、演習を多くした講義により数学の諸定理・計算法を習得する。なお、本科目は学科基幹科目である。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A,C イントロダクション、式の変形 事前学修 シラバスを読んでおく。式の展開や因数分解について、あらかじめ調べておく。(2時間)
事後学修 式の展開や因数分解、部分分数分解に関する演習課題を復習しておく。(2時間)
2 A,C 指数表現と指数関数、対数と対数関数 事前学修 指数、対数について、あらかじめ調べておく。(2時間)
事後学修 指数関数、対数関数の性質や計算に関する演習課題を復習しておく。(2時間)
3 A,C 三角比と三角関数三角比と三角関数 事前学修 三角比、三角関数について、あらかじめ調べておく。(2時間)
事後学修 演習問題を解いて、弧度法、基本的な角度の三角比、三角関数の計算に慣れる。(2時間)
4 A,C 三角関数の演算 事前学修 三角関数のグラフについて、また三角関数の分解や合成の演算について調べておく。(2時間)
事後学修 演習課題に出題した三角関数の分解と合成ができるようにする。(2時間)
5 A,C 複素数1(複素平面、極形式、オイラーの公式) 事前学修 複素数について、オイラーの公式について調べておく。(2時間)
事後学修 演習問題を通して、複素数の四則演算、ならびに直交座標形式-極座標形式間の変換に慣れる。(2時間)

6 A,C 複素数2、極表示の計算 事前学修 複素数の四則演算と、直交形式、極形式について確認する。(2時間)
事後学修 演習課題の複素数の演算や極形式への変換について復習しておく。(2時間)
7 I 中間まとめと理解度の確認 事前学修 これまでの演習課題を全てできるようにしておく。(4時間)
事後学修 理解度の確認で出題された問題を復習しておく。(4時間)
8 A,C 微分1(関数の極限) 事前学修 あらかじめ微分とは何か、調べておく。(2時間)
事後学修 演習課題により、微分の概念や計算法を復習する。(2時間)
9 A,C 微分2(様々な関数の微分) 事前学修 微分の概念や演算について復習しておく。(2時間)
事後学修 演習課題により、様々な関数を微分できるように、練習する。(2時間)
10 A,C 関数とグラフ 事前学修 前半に学んだ指数関数、対数関数や、三角関数を復習しておく。また、関数とグラフについてあらかじめ復習する。(2時間)
事後学修 演習課題により、多項式、三角関数、指数関数、対数関数のグラフや、その移動や変形に慣れる。(2時間)
11 A,C 積分1(不定積分と原始関数) 事前学修 不定積分について調べておく。(2時間)
事後学修 演習課題で出題された、不定積分の計算を復習する。(2時間)
12 A,C 積分2(定積分と面積) 事前学修 定積分と面積の関係を調べておく。(2時間)
事後学修 演習課題で出題された、グラフの領域の面積を求める問題を復習する。(2時間)
13 A,C 総合的なまとめと理解度の確認 事前学修 これまでの演習課題を全てできるようにしておく。(2時間)
事後学修 理解度の確認で出題された問題を復習し、期末試験に備えておく。(6時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

○習得する資質・能力:知識・理解【DP-E-1、DP-E-3(旧DP-E-1-1)】
○習得する資質・能力:汎用的技術、応用力【DP-E-5(旧DP-E-3-3)】
(1)三角関数・指数関数・対数関数・複素数の基本的な性質を理解し、それらを利用した交流回路や波動の解析ができる。
(2)関数とグラフの概念に習熟する。関数をグラフに表すことができ、またグラフからその関数の特性を読み取ることができる。
(3)微分・積分の基本的な計算に習熟しており、電気回路の過渡特性や電磁気現象などを解析できる。

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 85% 50% 50% 100%
小テスト、小論文 0%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 15% 50% 50% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 0%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 0%
その他2(具体的に: 0%
100% 50% 50% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

参考書:「電気電子数学入門」(森武昭,奥村万規子,武尾英哉,森北出版)
参考書:「Excelで学ぶやさしい数学~三角関数から微積分まで」(高橋幸久他,オーム社)

オフィスアワー

月曜5限(17:15~19:00)@A号館3階教員室43
数学では、計算規則に従って計算を根気よく進めていくことが大切である。学習においては、ノートにきちんと計算式を残すこと。答えが間違っている場合は、計算規則と照らし合わせながら計算式を照査すること(白紙から再計算をしない)。これらのことを常時心がけてほしい。また、毎回、演習課題を課すので、授業後、これらが確実に解けるようしっかりと復習しておくこと。

その他

試験の答案は返却しない。学生の要望に応じて、適宜解答を解説する。

実務経験のある教員による授業科目

電気電子の実務で使える数学を教授する。