多くの人が高校で学ぶ微分と積分。しかし,内容をすっかり忘れてしまい,記号だけ何となくおぼえているという人もいるでしょう。本書では,自転車の走行距離などの身近な例を取り上げ,微分と積分の基本をわかりやすく丁寧に解説。苦手意識を解消しながら進めていきます。
また,楽器制作や飛行機設計,耐震構造など,さまざまな分野で,微積分がどのように私たちの生活を,支えているかを紹介します。
そして,古代からどのように微積分の下地がつくられてきたのか,すぐれた数学者たちの取り組み,微分積分法の創始者をめぐるニュートンとライプニッツの争いといった,微積分発展の歴史もたどります。
微分積分の面白さをぜひ本書で味わってください!
プロローグ
1 はじめてでもわかる微分と積分
生活の中の微分と積分
微分と「瞬間の速度」1〜3
微分と「接線の傾き」1〜3
積分とは
積分と「グラフの面積」1〜3
微分積分学の基本定理
微分積分学の基本定理を実感
記号の意味
積分するとあらわれる積分定数「C」
Column 1 ヒーターの温度調節に微分積分を利用
Column 2 スマートメーターは「微分」をしている
2 「極限」から微分と積分を考える
瞬間の速度
数としてのゼロ
0での割り算
極限
極限と瞬間の速度 1〜2
大きさ0の点
無限につづく足し算 1〜2
ゼロの足し算
極限と積分
Column 3 テイラー展開
Column 4 ガリレオのパラドックス
3 現代社会にかかせない微分と積分
微分と積分は何の役に立つ?
微積分で問題解決 1〜2
偏微分
微積分と物理学
数値解析
楽器設計
飛行機設計
建築設計
微積分と経済
微積分と金融
微分方程式を解いてみよう
Topics 微分と自然現象
Topics 万有引力の証明
Topics 数値微分の実際
Column 5 微分方程式で渋滞を予測する
Column 6 “最も美しい”偏微分方程式「ボルツマン方程式」
4 微分と積分の発展史
PART 1 微分と積分の誕生前夜
砲弾の軌道
座標の発明 1〜2
接線と「瞬間の進行方向」
瞬間の進行方向
Column 7 既成概念を疑い,観測事実を信じた「近代科学の父」ガリレオ
Column 8 夢でひらめいたデカルト,微積分の先駆者フェルマー
Topics アイザック・ニュートンの生涯
PART 2 微分と積分の統一とその後の発展
アルキメデスの求積法
ケプラーの求積法
積分を発展させたガリレオの弟子たち 1 カヴァリエリ
積分を発展させたガリレオの弟子たち 2 トリチェッリ
Column 9 ハレー彗星の到来を的中
発見したのは誰か?
Topics 微積分の創始者をめぐる争い
Column 10 あらゆる分野で才能を発揮したライプニッツ
Topics 17世紀以降の微積分の発展
微分と積分 重要公式
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