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下河 有司

私たちの身のまわりには、数学と関係の深いものがたくさんあります。デザインや作曲、VR(バーチャルリアリティ)、AIの機械学習、量子コンピュータなど数学と深いつながりのあるものは探せばいくらでも見つかるはずです。

それだけ数学は現代社会に欠かせない強力なツールということです。とは言っても専門家のように深い知識は必要ありません。だいたいのことは、高校で習った数学(+大学1年生程度の数学)で理解できてしまいます。

そして学生よりも人生経験を積んだ社会人だからこそ、数学が自分の知識・経験と繋がった時、画期的なアイディアやブレイクスルーが生まれるものです。

ところがほとんどの社会人の方は、せっかく学生時代に数学を学んでも、受験が終わると全く勉強しなくなり忘れていきます。とても勿体ないですね。

ほとんどの人が敬遠して勉強しないからこそ、社会人になってから数学を学ぶことには価値があります。数学はあなたの人生を豊かにするための最高の自己投資になるでしょう。

本コースは、改めて高校の数学から学び直したい方に最適です。高校1年生~3年生で習う数学+大学1年生レベルの数学を約2時間半のレッスンで一挙に学習できます。

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私たちの身のまわりには、数学と関係の深いものがたくさんあります。デザインや作曲、VR(バーチャルリアリティ)、AIの機械学習、量子コンピュータなど数学と深いつながりのあるものは探せばいくらでも見つかるはずです。

それだけ数学は現代社会に欠かせない強力なツールということです。とは言っても専門家のように深い知識は必要ありません。だいたいのことは、高校で習った数学(+大学1年生程度の数学)で理解できてしまいます。

そして学生よりも人生経験を積んだ社会人だからこそ、数学が自分の知識・経験と繋がった時、画期的なアイディアやブレイクスルーが生まれるものです。

ところがほとんどの社会人の方は、せっかく学生時代に数学を学んでも、受験が終わると全く勉強しなくなり忘れていきます。とても勿体ないですね。

ほとんどの人が敬遠して勉強しないからこそ、社会人になってから数学を学ぶことには価値があります。数学はあなたの人生を豊かにするための最高の自己投資になるでしょう。

本コースは、改めて高校の数学から学び直したい方に最適です。高校1年生~3年生で習う数学+大学1年生レベルの数学を約2時間半のレッスンで一挙に学習できます。

そして本コースは、教科書や参考書のただの解説ではありません。ボールや羽、雪、霧などが落ちていくという身近な物理現象を題材に、高校数学の実際の使い方を学ぶことができます。

「学生のときに習ったことはこういうことだったのか!」と驚くはずです。

数学に興味があるけど勉強のしかた分からない方、教科書や参考書で独学しようとして挫折した方などにピッタリのコースになっていますので、この機会にあなたも本コースで高校数学を学んでみてはいかがでしょうか?

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What's inside

Learning objectives

  • 高校で習った数学の具体的な使い方を身につけることができます
  • 身近な現象(物体の落下)が数学を使ってどのように計算できるかを理解できます
  • 高校1年生~3年生+大学1年生レベルの数学が短時間で一挙に学べます
  • 計算の過程を詳細に解説していますので、自分の手で計算を進めることができるようになります

Syllabus

コースの紹介と学習内容

社会人が数学を学ぶ意義とは?数学は専門家やエンジニアだけのものではありません。

あなたの身のまわりにも数学に関係する物はたくさんあります。ぜひ探してみてください。

社会人が効率的に数学を身につけるためにはどうすればよいかが分かります。

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同じ「落下」という現象でも、よく見ると動きの様子が違う物があることに気づくはずです。

本コースで学べる数学と学習の進め方が分かります。

落下する物体の動きを「ベクトル」を使って表して分解してみましょう。

空気抵抗を無視できる物体の動きを表す数式を予想してみましょう。

空気抵抗を受ける物体の動きを表す数式を予想してみましょう。

まずシンプルに空気抵抗を無視した場合を考えてみましょう。

微分(びぶん)を復習します(レベル:高校2年生)

指数(しすう)を復習します(レベル:高校2年生)

指数で表される関数(冪(べき)関数)の微分のしかたを復習します(レベル:高校2年生)

不定積分(ふていせきぶん)を復習します(レベル:高校2年生)

指数で表される関数(冪(べき)関数)の積分のしかたを復習します(レベル:高校2年生)

微分と不定積分はどのような関係になっているかが分かります。

積分定数はなぜ出てくるのか?が分かります。

積分を計算する時のちょっとしたコツが分かります。

時間微分と物理学にでてくる物理量の関係が分かります。

解く問題の設定を確認してみましょう。

ニュートンの運動方程式から微分方程式(びぶんほうていしき)を導きます。(レベル:大学1年生)

運動方程式から出てきた微分方程式を解いてみましょう。

微分方程式から出てきた解が、最初に予想したものと合っているか確かめましょう。

空気抵抗を考慮した場合の落下で使う数学の準備です。

指数の計算方法を復習します(レベル:高校2年生)

対数(たいすう)を復習します(レベル:高校2年生)

対数の計算方法を復習します(レベル:高校2年生)

ネイピア数と呼ばれる重要な数とそれを底とする対数(自然対数)を復習します(レベル:高校3年生)

指数関数のグラフの形を見てみましょう(レベル:高校2~3年生)

指数と対数にはどのような関係があるか?が分かります(レベル:高校2年生)

絶対値(ぜったいち)を復習します(レベル:高校1年生)

自然対数が出てくる微分と積分を復習します(レベル:高校3年生)

合成関数(ごうせいかんすう)を復習します(レベル:高校3年生)

合成関数を微分する方法を復習します(レベル:高校3年生)

自然対数の合成関数を微分する方法を復習します(レベル:高校3年生)

積分変数を変えるためには置換積分(ちかんせきぶん)というテクニックを使います(レベル:高校3年生)

積分にはいろいろな解き方があることを理解するために、置換積分とは別の方法で解いてみましょう。(レベル:高校2~3年生)

2次関数と直線の交点の個数は2次方程式の判別式と密接な関係があることが分かります。(レベル:高校1年生)

まずは問題の設定を確認して、物体に働く力を求めてみましょう。

ニュートンの運動方程式から微分方程式を導きましょう。

微分方程式を積分して速度を求めましょう。

初期条件を使って任意のまま残っていた定数を決定しましょう。

速度の式をさらに積分して位置を求めましょう。

物体の動き方を決める重要な物理量「時定数(じていすう)」について学びましょう。

経過時間が時定数よりはるかに長いときどんな動きになるでしょうか?極限(きょくげん)が出てきます。(レベル:高校2年生)

経過時間が時定数より短いときどんな動きになるでしょうか?テイラー展開(テイラーてんかい)が出てきます。(レベル:大学1年生)

経過時間が時定数より長いとき、位置はどのように変化するでしょうか?極限(きょくげん)が出てきます。(レベル:高校2年生)

経過時間が時定数より短いとき、位置はどのように変化するでしょうか?テイラー展開(テイラーてんかい)が出てきます。(レベル:大学1年生)

位置のグラフはどのような形をしているでしょうか?2次方程式、解の公式、判別式(はんべつしき)が出てきます。(レベル:高校1年生)

空気抵抗を無視する場合と、考慮するばあいでグラフの形にどんな違いが現れるでしょうか?

ここまで見てきた内容のまとめと具体例を見てみましょう。時定数が長くなる場合を考えてみます。

時定数が短くなる状況を考えてみます。

同じ質量の物でも、周囲にあるものによって落下のしかたは変わります。

本コース全体のまとめです。

Traffic lights

Read about what's good
what should give you pause
and possible dealbreakers
Uses familiar physical phenomena like falling objects to illustrate mathematical concepts, making the material more relatable for adult learners
Reviews math from high school (years 1-3) and the first year of university, providing a comprehensive refresher for those who have been out of school for some time
Explores the application of mathematical concepts to real-world scenarios, potentially sparking innovative ideas and breakthroughs for learners
Requires learners to recall and apply concepts from differential equations, which may pose a challenge for those without a recent background in mathematics
Covers topics such as Taylor series expansions, which are typically taught in the first year of university, potentially overwhelming learners without prior exposure

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Reviews summary

物理現象で学ぶ高校数学の応用

学習者によると、このコースは身近な物理現象、特に物体の落下を題材に高校数学(主に微分・積分、指数・対数)を学び直すのに非常に効果的です。社会人が改めて数学を学びたいというニーズに合致しており、数式の導出や計算過程が非常に丁寧で分かりやすい高く評価されています。高校レベルの数学を復習しつつ、微分方程式やテイラー展開といった大学初級レベルの概念にも触れるため、数学の具体的な応用を実感できる点が魅力です。ただし、ある程度の高校数学の基礎知識があるとよりスムーズに理解できるという意見もあります。全体として、数学が単なる抽象的な学問ではないことを示してくれる実践的な復習コースとして推奨されています。
落下の計算に集中
"特定の物理現象(落下の計算)に絞って数学を使うので、数学全般の復習ではないです。"
"応用例が1つに絞られている分、深く理解できます。"
"他の分野への応用は自分で考える必要があります。"
計算過程が非常に丁寧
"数式の導出や計算のステップが非常に丁寧に解説されているので、迷うことなく進められました。"
"先生の説明が分かりやすく、講義を追っていけば自分で計算できるようになります。"
"計算のコツなども解説されており、理解が深まりました。"
社会人の学び直しに最適
"高校で習った数学を社会人になってから学び直すのに最適な内容でした。"
"忘れていた微分積分や指数対数の計算方法を丁寧に復習できて助かりました。"
"短時間で高校3年間の数学を効率よく振り返ることができました。"
数学の応用を具体的に学べる
"物理現象を例にしているので、数学が何に使えるのかがよく分かりました。"
"抽象的な数式が具体的な物体の動きと結びついて理解できました。"
"数学と物理がこんな風に繋がっているんだ、と目から鱗でした。"
ある程度の数学基礎が必要
"高校数学の基礎が全く無い状態だと、少しついていくのが大変かもしれません。"
"全くのゼロからよりは、うっすら記憶がある程度の方がスムーズに学べると思います。"
"大学レベルの導入部分もあり、高校数学がしっかり頭に入っていないと難しく感じるかもしれないです。"

Activities

Be better prepared before your course. Deepen your understanding during and after it. Supplement your coursework and achieve mastery of the topics covered in 物理現象で理解する高校数学 - 具体例を解いて高校3年間の数学を総復習 -:社会人になってから学ぶ数学と物理学(初級編) with these activities:
物理学の教科書で力学を復習する
力学の教科書を読むことで、コースで扱う物理現象の背景にある物理法則をより深く理解することができます。
View Melania on Amazon
Show steps
  • 力学の章を読み、例題を解く
  • 練習問題を解いて理解度を確認する
  • コースで扱う物理現象との関連性を意識する
参考書で微分積分を復習する
微分積分の参考書を読むことで、コースで扱う数学的概念をより深く理解し、物理現象への応用力を高めることができます。
View Melania on Amazon
Show steps
  • 参考書を読み、例題を解く
  • 練習問題を解いて理解度を確認する
  • コースで扱う物理現象との関連性を意識する
微分積分の計算練習をする
微分積分の計算練習をすることで、計算スキルを向上させ、物理現象の数式をスムーズに扱えるようになります。
Show steps
  • 微分積分の問題集を解く
  • オンラインの計算ツールを利用する
  • 過去の試験問題を解く
Three other activities
Expand to see all activities and additional details
Show all six activities
コースのノート、演習問題、および関連資料をまとめる
コースのノート、演習問題、および関連資料をまとめることで、学習内容を整理し、復習や応用学習に役立てることができます。
Show steps
  • コースのノートを見直し、重要なポイントをまとめる
  • 演習問題を解き直し、解答を確認する
  • 関連資料を収集し、整理する
  • まとめた資料をファイリングする
物理現象と数学の関係についてのブログ記事を書く
ブログ記事を書くことで、コースで学んだ知識を整理し、アウトプットすることで理解を深めることができます。
Show steps
  • コースで学んだ物理現象を選ぶ
  • その現象を数学的に説明する
  • ブログ記事を執筆し、公開する
落下運動のシミュレーションを作成する
シミュレーションを作成することで、コースで学んだ数式を実際に使い、物理現象を再現することで理解を深めることができます。
Show steps
  • プログラミング言語(Pythonなど)を学ぶ
  • 落下運動の数式をプログラムに実装する
  • シミュレーションを実行し、結果を分析する

Career center

Learners who complete 物理現象で理解する高校数学 - 具体例を解いて高校3年間の数学を総復習 -:社会人になってから学ぶ数学と物理学(初級編) will develop knowledge and skills that may be useful to these careers:
物理学者
物理学者は基礎科学の研究者であり、宇宙の基本的な法則や性質を理解することを追求します。このコースで高校レベルの数学と物理学のつながりを学ぶことは、物理学の基礎を再確認し、より高度な研究に進むための準備となります。特に、物体の落下運動を数学的に記述し、解析する能力は、物理学におけるモデリングやシミュレーションの基礎となります。物理学者を目指す方にとって、このコースは基本的な概念を理解し、より複雑な問題に取り組むための基盤となるでしょう。通常、物理学の研究者になるには博士号が必要です。
数理モデル開発者
数理モデル開発者は、現実世界の現象を数学的に表現し、分析するためのモデルを構築します。このコースで学ぶ物理現象を題材とした数学の応用は、数理モデル開発の基礎となります。特に、物体の落下運動を微分方程式で表現し、解析するプロセスは、複雑な現象をモデル化し、シミュレーションする能力を高めます。また、コースで扱われる様々な数学的手法は、モデルの精度を高め、より現実的な予測を可能にします。数理モデル開発者を目指す方にとって、このコースは実践的なモデリングスキルを習得し、様々な分野で活躍するための基盤となるでしょう。
シミュレーションエンジニア
シミュレーションエンジニアは、様々な物理現象やシステムをコンピュータ上で再現し、分析する専門家です。このコースで学ぶ高校数学と物理現象の関連性は、シミュレーションモデルの構築と検証において非常に重要です。例えば、物体の落下運動を微分方程式で表現し、数値的に解くプロセスは、複雑なシステムの挙動を予測し、最適化する能力を高めます。また、コースで扱われる空気抵抗などの物理モデルは、より現実に近いシミュレーション結果を得るために不可欠です。シミュレーションエンジニアを目指す方にとって、このコースは実践的なモデリングスキルを習得し、より高度なシミュレーション技術を開発するための基盤となるでしょう。
機械学習エンジニア
機械学習エンジニアは、AIモデルの開発、実装、運用を担当します。このコースで学ぶ高校数学の知識は、機械学習アルゴリズムの理解と応用において不可欠です。例えば、物体の落下運動をモデル化する際に使用する微分積分や指数関数、対数関数は、機械学習における最適化や確率モデルの基礎となります。また、コースで扱われる物理現象のモデリングは、現実世界の複雑な問題を数学的に表現し、解決する能力を養います。機械学習エンジニアを目指す方にとって、このコースは理論と実践を結びつけ、より高度なAI技術を習得するための土台を築くのに役立ちます。
数値解析エンジニア
数値解析エンジニアは、複雑な数学的問題をコンピュータを用いて数値的に解決する専門家です。このコースでは、物理現象を題材に高校数学を復習することで、数値解析に必要な基礎知識を効果的に習得できます。特に、微分方程式の解法や、指数関数、対数関数を用いたモデリングは、数値解析における重要なスキルです。コースで扱われる物体の落下運動のシミュレーションは、現実世界の現象を数値的に再現する能力を高めます。数値解析エンジニアを目指す方にとって、このコースは実践的な問題解決能力を養い、より高度な数値解析技術を習得するための基盤となるでしょう。
データアナリスト
データアナリストは、データの収集、分析、解釈を通じて、ビジネス上の意思決定を支援する役割です。このコースで取り扱う物理現象を題材とした数学の応用は、データ分析におけるモデリングやシミュレーションの基礎となります。特に、物体の落下運動をベクトルや微分方程式で表現し、解析するプロセスは、複雑なデータセットから有益な情報を抽出する能力を高めます。高校数学の復習を通じて、データ分析に必要な数学的思考力と問題解決能力を養うことができるため、データアナリストを目指す方にとって、このコースは実践的なスキル習得への第一歩となるでしょう。
研究開発エンジニア
研究開発エンジニアは、新しい技術や製品の開発に取り組みます。このコースで学ぶ物理現象に関連する数学は、新しいアイデアを形にする上で非常に役立ちます。例えば、物体の落下運動をモデル化することは、新しいデバイスやシステムの設計において重要な要素となる可能性があります。また、コースで扱われる様々な数学的手法は、設計の最適化や性能評価に役立ちます。研究開発エンジニアを目指す方にとって、このコースは創造性を刺激し、革新的な製品を開発するための基盤となるでしょう。
ゲーム開発者
ゲーム開発者は、インタラクティブなエンターテイメントを作るために、プログラミング、デザイン、数学などのスキルを組み合わせます。このコースで学ぶ物理現象に関連する数学は、ゲーム内の物理シミュレーションを開発する上で非常に役立ちます。例えば、物体の落下運動や空気抵抗の計算は、ゲーム内のキャラクターやオブジェクトの動きをよりリアルに表現するために不可欠です。また、コースで扱われるベクトルや微分積分は、ゲームの物理エンジンを理解し、カスタマイズするのに役立ちます。ゲーム開発者を目指す方にとって、このコースはゲームのリアリティを高め、より魅力的なゲーム体験を提供するのに役立つでしょう。
アクチュアリー
アクチュアリーは、統計的および数学的な方法を使用して、保険、年金、およびその他の金融リスクを評価および管理します。このコースでは、数学的原則を物理現象に関連付けることで、データ分析とモデリングに必要な定量的なスキルを向上させることができます。コースで扱われる概念である確率と統計は、将来のイベントを予測し、リスクを評価するために使用できます。さらに、微分と積分は、アクチュアリー業務で一般的に使用される金融モデルを理解して開発する上で非常に重要です。このコースは、現実世界の問題を抽象化し、アクチュアリー業務に不可欠な問題解決を促進する数学フレームワークを提供するのに役立ちます。
教师
教師は、学生に知識やスキルを教える専門家です。このコースで学ぶ高校数学の内容は、教師が授業を準備し、学生の理解を深めるための教材を作成する上で役立ちます。特に、物理現象を題材に数学を教えることで、学生は抽象的な概念をより具体的に理解することができます。また、コースで扱われる様々な数学的手法は、学生の多様な学習スタイルに対応するための柔軟性を提供します。教師を目指す方にとって、このコースは教育方法を改善し、より効果的な授業を提供するための助けとなるでしょう。
金融アナリスト
金融アナリストは、金融市場の分析や投資戦略の策定を行います。このコースで学ぶ数学的な思考力は、金融モデルの理解やリスク評価に役立ちます。特に、微分積分や指数関数、対数関数は、金融工学におけるデリバティブの価格決定やポートフォリオ最適化の基礎となります。また、コースで扱われる物理現象のモデリングは、複雑な市場の変動を予測するための洞察力を養います。金融アナリストを目指す方にとって、このコースは数学的なバックグラウンドを強化し、より高度な金融分析スキルを習得するための助けとなるでしょう。
オペレーションズリサーチアナリスト
オペレーションズリサーチアナリストは、数学的なモデルと分析手法を用いて、組織の運営効率を改善するための意思決定を支援します。このコースで学ぶ高校数学と物理現象の関連性は、オペレーションズリサーチにおけるモデリングと最適化の基礎となります。特に、微分方程式や最適化手法は、資源配分やスケジューリングなどの問題を解決するために不可欠です。また、コースで扱われるシミュレーションは、複雑なシステムの挙動を予測し、最適な戦略を導き出すのに役立ちます。オペレーションズリサーチアナリストを目指す方にとって、このコースは実践的な問題解決能力を養い、より効果的な意思決定を支援するための基盤となるでしょう。
リスク管理
リスク管理専門家は、組織が直面する可能性のあるリスクを特定、評価、軽減する責任を負います。このコースは、物理学の原則を使って数学的概念を理解することに焦点を当てているため、リスクを定量化してモデル化する上で非常に重要な分析および問題解決スキルを養うのに役立ちます。たとえば、物体の落下に関連する要素 (空気抵抗など) の学習は、さまざまなリスク要因とその相互作用を理解するのに役立ちます。確率と統計 (多くの場合、リスク評価で使用される) を理解するための基礎も提供します。リスク管理の役割は、複雑なシナリオを分析し、情報に基づいた意思決定を行う能力に大きく依存しているため、このコースは、不確実性を克服し、潜在的なリスクを軽減するために必要なツールを提供します。
品質管理エンジニア
品質管理エンジニアは、製品やサービスの品質を維持・向上させるためのプロセスを設計、実施、監視します。このコースで学ぶ数学的な思考力は、統計的品質管理やプロセス改善に役立ちます。特に、データの分析やモデリングは、品質管理における問題解決や意思決定を支援します。また、コースで扱われる物理現象の理解は、製造プロセスにおけるばらつきの原因を特定し、改善するための洞察力を与えます。品質管理エンジニアを目指す方にとって、このコースはデータに基づいた意思決定を行い、品質向上に貢献するための基盤となるでしょう。
ソフトウェアエンジニア
ソフトウェアエンジニアは、ソフトウェアの設計、開発、テスト、保守を行います。このコースで学ぶ数学の知識は、アルゴリズムの理解や効率的なコードの作成に役立ちます。物理現象を題材に数学を学ぶことは、問題を抽象化し、論理的に解決する能力を高めます。例えば、物体の落下運動をシミュレーションするプログラムを作成することは、プログラミングのスキルを向上させるだけでなく、物理的な現象を理解するのにも役立ちます。ソフトウェアエンジニアを目指す方にとって、このコースは数学的な基礎を強化し、より高度なプログラミング技術を習得するための助けとなるでしょう。

Reading list

We've selected one books that we think will supplement your learning. Use these to develop background knowledge, enrich your coursework, and gain a deeper understanding of the topics covered in 物理現象で理解する高校数学 - 具体例を解いて高校3年間の数学を総復習 -:社会人になってから学ぶ数学と物理学(初級編).

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