こんばんは!
前回の記事で2週間以上投稿間隔を空けないように,と宣言しておきながら一か月ほど更新が空いてしまいました…(-_-;)
最近は諸々の事情で数学関連の勉強をしているので,数学に詳しくない方も含めて広く紹介できそうな本を紹介していこうかなと思います。
本日はタイトルの通りこちらをご紹介します!
Amazon.co.jp: やさしく学べる微分方程式 : 石村 園子: Japanese Books
○ あらすじ (上記サイトより)
理工系諸分野で必須である微分方程式の解法を,数多くの具体的な例題や演習問題を解くことで,「わかった! 」「こう解くのか! 」と実感しながら身に付けることができます。解答も,自習を助けるために,計算過程を省かず掲載しています。また,本文の随所に,イラストによる注意事項の解説や公式集を配して,読者の理解を助ける工夫を凝らしています。
○ 章立て
第1章 微分方程式
§1 微分方程式と解
§2 微分方程式を解く前に
第2章 1階線形微分方程式
§1 変数分離形の微分方程式
§2 変数分離形に直せる微分方程式
第3章 線形微分方程式
§1 線形微分方程式の解
§2 2階定係数線形同次微分方程式
§3 2階定係数線形非同次微分方程式
§4 高階線形微分方程式
第4章 微分演算子
§1 微分演算子
§2 逆演算子
§3 微分演算子による線形微分方程式の解法
§4 連立線形微分方程式
第5章 ベキ級数解と近似解
§1 ベキ級数解
§2 近似解
○ 感想
こちらの書籍は「解ける」微分方程式について,その解法を厳密性はある程度妥協して解き方を分かりやすく紹介,解説することに注力しています。
そもそも「微分方程式」とは何ぞや…という方もいると思いますが,それは他サイトに任せます…
例えば,以下をご覧ください。
うさぎでもわかる微分方程式 Part00 微分方程式ってなに? | 工業大学生ももやまのうさぎ塾
一言で言うと,「方程式」に関数の微分の形(導関数)を含んでいて,解いた結果が関数になるようなもの,でしょうか。
高等学校の現行学習指導要領では,数学Ⅲで教科書の発展として扱われるため,全員が学ぶとは限りません。(そもそも数学Ⅲ自体を履修する可能性が[学校の実態にもよりますが]そこまで高くないと思われますし…)
微分方程式は物理現象や化学現象,その他経済モデルなど様々な文脈で活用されています。
ただ,微分方程式を最初から厳密に学ぼうとすると,
解の存在と一意性(その微分方程式はそもそも解けるのか,解けるとしてその解は唯一に定まるのか)
という部分がハードルになると思います。
そういった所の説明は省略して,解けるとしてその式を具体的に解くことが本書のねらいであり,初学者にとってはとっつきやすいと思います。
微分方程式を考えるうえでは,
導関数を(微分がついていない)もとの関数に戻す
という雑な説明からもイメージしてもらえるように,微分の逆の計算,すなわち,積分が重要になります。
積分をとても使います!
そのため,高等学校で学ぶ積分の計算ができること,は前提として求められます。
たぶん積分が計算できないと結構しんどいです。
あとは理論的な部分では線形代数のスキルも必要になるかなと思われます。
やはり大学の数学は線形代数と微分積分の知識を色々な場面で使うなと感じますね…
微分方程式を解くことを目指すのであれば,先に線形代数と微分積分(高校レベル+大学初期レベル)を身に付けないと苦しいというのが正直なところです。
一方で,この分野そのものに興味があって応用例だけを眺めたいというのでも,いくつかコラムはありますので,図書館にあれば手に取ってみてほしいです!
(おそらく上記のニーズに応える書籍はもっとあるのだと思いますが…)
私は現状第3章くらいまでは何とか頑張って解けるかな…という感じです。第4・5章はまだ慣れ始めているくらいの段階ですかね。
今後も数学の書籍も紹介していきたいですが,もう少しターゲットが広めの書籍を紹介していこうかなと今は考えています。
最後までお読みいただきありがとうございました!