講義と演習をセットにし、講義で学んだ内容を演習で問題を実際に解き、さらに発表・議論を行うことで、理解を深める。
地球惑星科学に関する物理過程を理解する上で必要な数学の基礎を学ぶ。また演習問題を解くことにより、ツールとして用いることができるようにする。
各項目をそれぞれ2回前後の講義+演習で学ぶ。
○ベクトル解析
1.ベクトル演算
2.ベクトルの微分(勾配、発散、回転)とベクトル場
3.線積分、面積分、体積積分と積分定理(ガウスの発散定理、ストークスの定理)
4.直交曲線座標系(円柱座標、球座標)におけるベクトル解析
○常微分方程式
5.1階微分方程式(変数分離形、同次形、線形)
6.定数係数2階線形微分方程式(斉次方程式、非斉次方程式)
7.連立線形微分方程式
8.変数係数線形微分方程式(級数展開法、他)
○フ-リエ解析
9.複素数
10.フーリエ級数展開・フーリエ変換
11.デルタ関数、グリーン関数
12.偏微分方程式(波動方程式、拡散方程式、ラプラス方程式)
13.ラプラス変換
14.常微分方程式の初期値問題、積分方程式
教科書は指定しない。参考書は随時授業中に紹介する。また資料を授業中に随時配布する。
今学期以降のすべての地惑専攻物理系科目で必要とされる内容を含むため,地惑専攻学生の履修を強く推奨する.
演習時の発表と小テスト、期末試験により評価する。