【基礎3】数学Ⅱ・B 現実世界の実践例

【基礎編】【猿でもわかる】数学本質的理解

第1章 式と証明

1.1 整式の割り算と分数式

  • 1.1.1 整式の割り算:材料の長さを定尺で割り、何本取れるか計算。\frac{12x^3+6x}{3x} = 4x^2 + 2
  • 1.1.2 剰余の定理と因数定理:機械の回転パターンを多項式で表し、剰余が0かどうかで条件判定。
  • 1.1.3 有理式の加法・減法:異なる直径のパイプ流量を合算。
  • 1.1.4 分数式の計算:異なる抵抗の直列・並列計算。

1.2 等式・不等式の証明

  • 1.2.1 等式の証明:工学モデルで使う式の恒等性を確認。
  • 1.2.2 不等式の証明:構造物の応力が許容値以内であることを保証。

第2章 複素数と方程式

2.1 複素数と2次方程式

  • 2.1.1 複素数:交流回路解析でインピーダンスを複素数 Z=R+jX で表す。
  • 2.1.2 2次方程式:電気フィルタの共振周波数計算。

2.2 高次方程式

  • 2.2.1 高次方程式:機械振動解析における高次固有値計算。

第3章 図形と方程式

3.1 座標

  • 3.1.1 直線の式:地図上で道路の中心線を直線方程式で表現。
  • 3.1.2 平面上の2点の距離:GPS座標から距離を求める。

3.2 直線と図形

  • 3.2.1 2直線の交わり:交差点の位置計算。
  • 3.2.2 直線の方程式:航路の計画。
  • 3.2.3 平行条件:線路の平行設計。
  • 3.2.4 垂直条件:建築物の垂直測定。

3.2.5 円の方程式

  • :ドローンの旋回経路設計。

第3.3 曲線と領域

  • 3.3.1 軌跡:ロボットアーム先端の動きの軌跡。
  • 3.3.2 等積変形と2次領域の領域:同じ面積を保ったまま形状を変える設計。
  • 3.3.3 曲線領域の面積の特徴:工場敷地内の特殊形状部分の面積計算。

第6章 微分法と積分法

6.2.5 定積分の応用(その1)面積

  • :河川断面の面積計算。

6.2.6 定積分の応用(その2)体積

  • :タンクやサイロの容量計算。

第7章 数列

7.1 数列

  • 7.1.1 数列の概念:売上推移を数列で表す。
  • 7.1.2 等差数列とその和:分割払いの総額計算。
  • 7.1.3 等比数列とその和:人口増加モデル。
  • 7.1.4 交互数列(シグマ記号):交互に増減する在庫量。
  • 7.1.5 漸化式:ローン残高の推移モデル。

7.2 数学的解法・漸化式

  • 7.2.1 数学的解法:需要予測モデルの証明。
  • 7.2.2 数列の極限的定義・漸化式:物流在庫が一定値に収束する条件。

第8章 ベクトル

8.1 ベクトル

  • 8.1.1 ベクトルの概念:風向・風速をベクトルで表す。
  • 8.1.2 ベクトルの実数倍:力の大きさを拡大縮小。
  • 8.1.3 ベクトルの和・差:異なる力の合成と打ち消し。
  • 8.1.4 2点間ベクトルの成分:GPS座標間の移動ベクトル。
  • 8.1.5 ベクトルの内積:力と移動距離から仕事量を求める。

8.2 ベクトルと図形

  • 8.2.1 位置ベクトル(平面):平面上の位置指定。
  • 8.2.2 図形のベクトル方程式:直線や円の位置関係をベクトルで表す。

8.3 空間の座標とベクトル

  • 8.3.1 空間の座標:3Dモデリング座標指定。
  • 8.3.2 空間のベクトル:飛行機の進路と速度をベクトルで解析。
  • 8.3.3 空間の直線・球・平面:航空管制での飛行経路計算。

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