Differential Equation

微分方程式

微分方程式は、関数とその導関数の間に成り立つ関係を研究する分野です。WIISでは、1階微分方程式、高階微分方程式、線形微分方程式、連立微分方程式などを中心に、自然現象や社会現象を記述するための数学的手法を体系的に学ぶための教材を提供しています。微分積分学で学んだ変化率の概念を発展させながら、定義・定理・証明を通じて解の性質や挙動を理解し、力学、経済学、工学をはじめとする幅広い応用分野へとつながる数学的な考え方を身につけることを重視しています。

微分方程式の分野

常微分方程式

常微分方程式は、未知関数とその導関数の関係を表す方程式を扱う数学の分野です。一階・高階の常微分方程式、線形微分方程式、初期値問題、解の存在と一意性などを通じて、時間とともに変化する現象を記述・解析する方法を体系的に学びます。

学習ガイド

論理学を学ぶ重要性|なぜ論理的に考える力はあらゆる学問と社会で役立つのか

論理学は数学のためだけの学問ではありません。論理的に考え、議論し、判断するための基礎となる学問です。本記事では、数学や経済学における論理学の役割だけでなく、日常生活や社会問題、AI時代における論理的思考の重要性について解説します。

命題論理と述語論理の違い|なぜ述語論理を学ぶ必要があるのか

命題論理と述語論理は何が違うのでしょうか。命題論理は命題同士の論理関係を扱いますが、個体や「すべて」「ある」といった表現は扱えません。本記事では、命題論理の限界と述語論理が必要になる理由を説明し、大学数学や理論経済学との関わりについても解説します。

なぜ大学数学では証明を学ぶのか|高校数学との違いと証明の役割

大学数学では、計算だけでなく証明を重視します。なぜ証明が必要なのか、高校数学との違いは何かを解説しながら、大学数学における証明の役割と学ぶ意義を説明します。

新着教材

ベルヌーイの微分方程式の解法

常微分方程式がベルヌーイの微分方程式である場合、変数を置換することにより、それを線型1階微分方程式へ変換することができます。

積分因子を用いた1階常微分方程式の解法

1階の常微分方程式が完全微分方程式ではない場合にでも、何らかの関数(積分因子)を両辺に掛けることにより完全微分方程式になる場合、完全微分方程式の解法を用いて解くことができます。

噂の拡散(微分方程式の応用例)

集団の内部において噂が拡散していく状況を微分方程式(ロジスティック微分方程式)を用いて記述するとともに、その微分方程式を解く方法について解説します。

空気抵抗を考慮した物体の落下(微分方程式の応用例)

重力と空気抵抗の影響を受けながら垂直落下する物体の運動を描写する微分方程式を特定するとともに、その微分方程式を解く方法を解説します。

自由落下運動(微分方程式の応用例)

自由落下運動を描写する微分方程式を特定するとともに、その微分方程式を解く方法を解説します。

原子核の崩壊と半減期(微分方程式の応用例)

放射能を持つ原子核が放射性崩壊を起こす状況を微分方程式を用いて記述するとともに、放射性崩壊の法則のもとで、微分方程式を解く方法を解説します。

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