ご訪問ありがとうございます。

 

過去記事の再アップです。

 

微分積分の超わかりやすい講義(1)の続きです。

 

動画「微分積分とは何か」のご紹介です。
 

 

 

 

私は微分積分を勉強できた幸せを日々かみしめています。

そのうれしさを世の中と広く分かち合いたいと思っています。

 

でも、どうやって?

微分積分は難しい、わかりにくいというイメージがあります。

記号や文字がぞろぞろ出てくるから。

 

しかし、たくみさん、さすがです。

1時間46分の長丁場でしたが、ちっとも見飽きることなく拝見しました。

 

お忙しい読者のみなさんのために、そして、自分の定着のために、

時間を追って何が話されているのかメモします。

 

よろしければご覧ください。

興味をもったところをピンポイントで見るのもいいですね。

 

時間を秒単位で書きましたが、あまり厳密ではなく多少のずれがあります。

 

メモだけに省略や間違い、言葉の書き換えもあります。

正確な内容は、必ず動画をご覧ください。

 

 

5:19 微分積分は現代科学の基礎である

 

大砲を撃つときに、標的に当てるためにどういう速度と角度で撃つか、という例え話をしていました。

 

 

8:19 世界は「微分」で記述され、「積分」で読み解く

 

たくみさんの名言です。

改めて痺れますね。

色紙に書いてもらおうかな。(いつ会えるかな?)

 

何のこと?と思った方もご安心ください。順番にご覧になれば、最後には納得しますよ。

 

 

9:53 メリットとして、世界を見る目が変わる!

 

10:48 数学は、ものごとを抽象化する

 

11:08 数学は美しい

抽象化されたものだけを集めたのが数学

数学には本質が詰まっている

 

ホリエモンに数学を教えたら、ハマって「美しい」を連発

 

一流の経営者は一般化が得意

色んな物事を見て共通のルールを見いだしていく

 

世界最高の起業家イーロン・マスクは若者に「物理を勉強しなさい」と言った。

ドワンゴ創業者の川上さんは数学の家庭教師をつけている。

社員にも「大学の数学の基礎を知っておくように」と言っている。

 

一流の経営者には数学が好きな人が多い。

 

13:39 微分積分を理解した人だけがかけられる「微積のめがね」

 

日常に直接役立つわけではないが、間接的に役に立つ。

 

 

15:55 「関数」とは何かを理解する

 

入力→箱→出力

この箱が関数

 

17:30 関数とは変換装置である

fは、functionから

 

18:56 関数とは、数と数の間の関係のこと

 

22:44 「グラフとは何か」を理解する

→入力と出力の関係を図示したもの

 

この辺り、実際にグラフを書きながらの説明

 

横軸に入力を、縦軸に出力をおく

 

27:48 関数とは、数と数の間の関係

グラフとは、それをぱっと見でわかるようにしたもの

 

29:00 「微分とは何か」を理解する

→微分とは「傾き」のこと。

字面でびびる必要はない。

 

等速運動の例

1秒のとき2m、9秒のとき6mのところにいる車の速度を求める

 

速度=距離の変化/時間の変化

 

「き・は・じ」で覚えた人いるよね?

だじゃれ

「木の下のはげたじじい」

「キティーちゃん弾けて自爆」

2番目のがやばい。

 

等速運動のグラフを書いて説明

 

傾き=縦軸の変化/横軸の変化

 

41:00 速度は、グラフの傾きである

 

等速でないときはどうするか?

 

 

 

ちょっとここは文字では伝わりにくいので、

たくみさんの板書を写したものを。

 

 

44:00 チョロQは微分ですね。

生徒さんの発言ですが、たくみさんが、「いい例えですね!」と言ってました。

 

この生徒さんは中1で数学に挫折して、その後は全て謎。高校では授業を全く聞いてない、と話していました。

その彼女が微分のイメージをつかめたのはすごい!本当にすごい!

 

曲線の傾きをどう求めるか。

 

2点を定めると、2点間の平均の速度を求めることができます。

 

デルタΔが出てきました。

Δは変化です。

Δtは、時間の変化です。

Δ×tではありません。

 

新しい記号を導入するときの説明がとても丁寧で、起こりやすい間違いも一緒に説明してくれるから、安心です。

この辺り、本当に見習いたい。

 

 

近いところに2点を取る方が、傾きがリアルに近い

ものすごく近づけて、一つの点と区別がつかなくなるぐらいにすると

傾きは接線に近づく

 

51:54 瞬間の速度lim 限界まで近づける

 

52:00 新しい記号が出てきたら「どういう命令なのか」考える

 

Δtを限りなく小さく

 

 

 

56:20 微分とは、限りなく小さな変化を見る

 

57:21 微分は現実にどう役立っている?

 

山のピークと谷の底を見る

 

59:39 傾きがゼロになるところが重要 (極値を取るところですね)

 

増減表を書く練習をするのは、こういう意味があるのです!

 

1:01:10 変化を見ることで全体をつかむことも、重要なポイントを見ることもできる

 

実際のプロセス

問題を数式化 y=f(x)関数にする→微分 dy/dx 分析する

 

104:09 「積分とは何か」を理解する

→積分とは「面積」のこと

 

等速運動なら、動いた距離を長方形の面積として表せる(グラフで解説)

 

1:07:25 等速でないものの運動を考えると、自然に微分と積分が出てくる

身近にありますよね

 

 

 

ふにゃっとした曲線とt軸、aからbまでの面積を求めましょう。

 

とっても細い短冊形で埋める

幅Δt

高さはf(t)

だから

面積はf(t)×Δt

 

距離≒f(t)×Δtを t=aからbまで足したもの

(面積)

 

Δtを限りなく小さくすると、ズレがなくなる

 

 

∫は、s(英語で足すsumの頭文字)を縦に伸ばしたもの

 

何と積分の式の意味が分かってしまいました!

 

1:15:24 積分とはめちゃくちゃ小さい変化を足していくこと

 

「人生は積分だ」by はなお

 

理系YouTuberはなおさん、品の良い雰囲気が好き。

たくみさんとはなおさんは、お友達なのですね。

 

1:17:45 予測と微分積分の関係

 

 

1:23:00 講義終了~

 

質疑応答

 

Q プロ野球のホームランで看板にボールが当たっても推定飛距離が出るのは?

A 速度と角度、ボールの質量が分かっていれば、出ます。

 

 

ニュートンの運動方程式は同時代の人たちに受け入れられなかった。

 

Q 天文学者のエドモンド・ハレーは実際に彗星を見たのか?

A 存命中にハレー彗星を見たことはなかった。しかし、過去の記録から軌道を知り、ニュートンの運動方程式を当てはめてその出現年月日を予測した。ちょうどクリスマスイブ、そしてニュートンの誕生日!!!

人々は、ニュートンの正しさを知るところとなる。(ここは本当に涙が出るほど感動した)

 

Q実際の微分はどのように計算するの?

 

極限の定義を用いて x=t^2 (tの2乗)を微分してみる。

自分は微分ができると思っている高校生でも、こういう形で微分できる人は少ないんだよ。

 

(ホモルーデンス余談:2015年センター試験で「極限の定義」が出題された時に、正答率が非常に低くて話題になりました)

 

動画は以上です。

 

 

右側の赤字は、私が何となく思いついたことを

 

もやもやを囲っておく

勉強するって心をオープンにすることだ

 

数学を教える者として、あちこちに感動ポイントがありました。

 

板書の取り方

生徒さんの興味を引く話し方

数学が超苦手な生徒さん目線で、安心するような言葉の数々。

極限の定義など、本質を押さえている

Δや∫などの記号を、意味が分かるように説明しつつ導入する。

 

 

YouTubeのコメントが大量につきました。

 

高校の時こんな先生だったら・・・

のようなのがいくつもありました。

ホント、そうですよね。

 

ヨビノリ先生とはレベルが違いますが、

私も「こんな先生だったら数学がんばれそう」

と言っていただけるように精進します。

 

 

長くなりましたが、最後までお読みいただき本当にありがとうございます。

 

 

 

一度ですべてが解決できるわけではありませんが、

「微分積分がわからない」実は「数学Ⅱ に怪しいところがある」と突き止めて

対処法をお伝えすることはできます。 

 

 

 

テストで普段の実力を発揮したい、普段から緊張しやすい方へ

 

 

 

 

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滋賀県出身 京都大学法学部卒
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最後までお読みいただきありがとうございます。

 

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