はじめに
第1章 関数
1.1 関数とは
1.1.1 自然法則と「関数」
1.1.2 関数をグラフで表現する
1.2 簡単な関数
1.2.1 比例・反比例、冪乗則
1.2.2 多項式関数
1.3 三角関数
1.3.1 三角形の辺の比による定義
1.3.2 三角関数の拡張
1.4 関数について、いくつかの注意
1.4.1 合成関数
1.4.2 逆関数
1.4.3 「関数」らしくない関数
第2章 指数関数と対数関数
2.1 指数関数
2.1.1 冪と指数
2.1.2 指数関数の傾きとネイピア数
2.1.3 指数関数の底の変換
2.2 対数関数
2.2.1 対数関数:指数関数の逆関数
2.2.2 対数関数の公式
2.2.3 対数関数の底の変換
第3章 微分
3.1 グラフの傾きを知る方法
3.1.1 関数の局所的ふるまいを知る
3.1.2 極限としての接線の傾き
3.1.3 図で表現する「極限」
3.2 微分という演算
3.2.1 導関数、微係数
3.2.2 d という記号
3.2.3 速度と微分
3.3 微分演算の簡単な例
3.3.1 冪の微分
3.4 微分の性質と、簡単な関数の微分
3.4.1 微分という演算の持つ性質
3.4.2 いくつかの公式
第4章 いろいろな関数の微分
4.1 三角関数の微分
4.1.1 準備:三角関数の極限
4.1.2 三角関数の導関数
4.2 指数関数・対数関数の微分
4.2.1 指数関数の微分
4.2.2 対数関数の微分
第5章 微分の応用
5.1 高階微分
5.2 微分に関するいくつかの注意
5.2.1 微分できない関数
5.2.2 陰関数の微分
5.3 微分と極大・極小
5.3.1 極大・極小
5.3.2 等周問題
5.3.3 光学のフェルマーの原理
5.3.4 スケール変化と最適サイズ
5.3.5 最小二乗法の簡単な例
第6章 テイラー展開
6.1 関数の近似とテイラー展開
6.1.1 関数の近似
6.1.2 テイラー展開の例:等比級数になる例
6.1.3 テイラー展開の例:指数関数
6.1.4 テイラー展開の例:三角関数
6.2 テイラー展開可能な点と不可能な点
第7章 積分
7.1 積分とは何か
7.1.1 積分は「足算の化け物」である
7.1.2 積分は「掛算の進化形」である
7.2 無限小部分の和としての積分
7.2.1 グラフの面積:直線の例
7.2.2 定積分の記号についての整理
7.2.3 グラフの面積:放物線の例
7.3 微積分学の基本定理と不定積分
7.3.1 微分積分学の基本定理
7.3.2 原始関数と不定積分
7.4 その他、いろんな関数の積分
7.4.1 ${1\over x}$の積分
7.4.2 三角関数の積分
7.4.3 指数関数の積分
7.4.4 対数関数の積分
第8章 積分の技法と応用
8.1 部分積分
8.2 置換積分
8.2.1 置換積分の手順
8.2.2 置換積分でやっていること
8.3 積分計算の例
8.3.1 三角関数を使った置換積分
8.3.2 双曲線関数を使った置換積分
8.4 面積・体積と積分
8.4.1 円錐・角錐の体積
8.4.2 球の体積
8.5 曲線の長さ
8.6 糸の張力
第9章 常微分方程式|序論
9.1 微分方程式とは
9.2 簡単な微分方程式から
9.2.1 答が直線になる微分方程式
9.2.2 答えが放物線になる微分方程式
9.2.3 答が指数関数となる微分方程式
9.2.4 指数関数が出てくる自然現象
9.3 微分方程式の図解
9.4 微分方程式の解に含まれるパラメータの数
9.5 変数分離できる一階微分方程式
9.5.1 実例:ロケットの速度変化
9.5.2 実例:兵力自乗の法則
9.5.3 実例:流行の方程式
9.5.4 同次方程式
第10 章線形微分方程式
10.1 重ねあわせの原理
10.1.1 線形結合と線形従属
10.1.2 線形斉次微分方程式の重ね合わせ
10.1.3 非斉次の場合の重ねあわせ
10.2 定数係数の線形斉次微分方程式
10.2.1 特性方程式
10.2.2 特性方程式が重解を持つ場合
10.2.3 複素数を使って解く
10.3 定数係数の二階線形方程式の例
10.3.1 空気抵抗を受ける質点
10.3.2 空気抵抗を受けて落下する質点
10.3.3 空気抵抗を受ける振動子
10.4 一般的な一階線形微分方程式
10.4.1 一階線形微分方程式を書き直す
10.4.2 定数変化法
第11章 常微分方程式の応用例
11.1 パラボラアンテナ
11.2 懸垂線
11.3 肉食動物と草食動物の連立微分方程式
おわりに
付録A 基礎知識の補足
A.1 弧度法
A.2 有効数字
A.3 複素数とその演算
A.3.1 虚数単位
A.3.2 複素数の演算
A.4 極限と級数
A.4.1 極限
A.4.2 級数の収束
A.5 よく使う関数の近似
付録B 発展
B.1 等間隔でない分割
B.2 微分方程式の線形化
B.2.1 ベルヌーイ型微分方程式
B.2.2 線形近似による方法
B.3 複素数導入の意義
B.4 二階線形微分方程式の定数変化法
B.5 全微分による常微分方程式の解法
B.5.1 全微分と偏微分
B.5.2 積分可能条件
B.5.3 積分因子
B.6 微分方程式の解の一意性
付録C 問題のヒントと解答
C.1 【問い】のヒント
C.2 【問い】の解答
C.3 章末演習問題のヒント
C.4 章末演習問題の解答