２次方程式は大学ではどの学部のどんな科目で必要になるか

質問

中学で習う、たすきがけや解の公式などで解く２次方程式がありますよね？
高校物理では投げ上げの問題で２次方程式を解く必要が出てくることは確認済みなのですが、大学では、数学科以外の理学部や工学部などで２次方程式を解く機会はあるのでしょうか。
「～学部の～学という科目の～というような問題を解く際に必要になる」という具合に、詳しく、具体的に教えてください。

回答No.4

GTAC · ベストアンサー

機械系や化学系で運動を取り扱う場合（個体や気体、流体の加速度、速度）
電気や通信系で交流や信号処理などで周波数を扱う場合（指数関数や三角関数を扱う場合）
経済予測などの周期動向の解析（景気の波）や統計的な扱いをする場合で信号処理の理論を用いて予測をする場合
あらゆる分野で使われていると思います。
たとえば窓口がいくつかあってお客さんが順次やってきたときに行列がどのくらいになるかとかでは、2次方程式を用いて計算して得た公式だけ使う場合も多いですが、文系・理系問わず常識レベルとして必要と思います。

最先端の学問も中学レベルからの理解の積み重ねで成り立っています。たまたま2次方程式を必要としない分野もありますが、大学では中学や高校の学習内容の理解を前提に進められます。
ただし実際に手計算で二次方程式を解くような仕事をされている方は実社会ではほとんどいないと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答No.6

ikkyu3

さすがに専門家を志して居られるだけ鋭い質問ですね。
工学部の電気・電子工学科を卒業して久しい者ですが、今でも２次方程式の根の公式は覚えており、何時でも必要なら解けると思い、またこれは小学生の九九くらいにしか意識していなかったです。
問われて考えて見ると在学中に２次方程式を解いたことは１度も無いようです。（意識に無い）
念のため当時の数学や物理、専門の電気や工学関係の教科書をざっとチェックしてみましたが、本質的なところでは見当たりませんでした。

教養課程の数学や電気数学の教科では、もちろん代数方程式は学ぶのですが、これは一般的なｎ次方程式についてで２次という特殊な場合については、特に意識していないと思いました。

工学部に進むためには２次方程式を学ぶ必要があるのかということならば、数学の特徴である整然とした一貫した勉強をするのに２次方程式だけを飛ばすことは無意味だと思います。
前述したように小学生の九九のように必要があれば、いつでも使えるような力は、必要だと思います。

ちなみに、電気・電子工学で基礎として必要とする数学を挙げてみると三角法、代数学、微分、積分、微分方程式などでしょうか。
電気回路の計算や解析では多元１次方程式、マトリックス、三角関数、定積分、演算子法、微分方程式などを使うことが多いと思います。

多分工業経営では、重要予測、品質管理、オペレーションリサーチなどで２次方程式を使いそうです。会社では使いましたから。

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答No.5

First_Noel

たぶん個々に細かくあげるととめどなくなってしまうでしょうが，
私が一番に思いついたこととして，以下．

機械的な構造や電気回路など，とにかく日常で
「これをこうしても安定だろうか？」と言うことは，

「工学部の制御工学という科目の安定判別というような問題を解く際に必要になる」

です．現実的にはもっと複雑な計算になるのですが，
基本的には二次方程式の解の存在場所によって，
システム自体，あるいはその制御方法が安定か不安定かを
判別して，良いように設計します．

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答No.3

2718281828

二次方程式を解くということは、つまり因数分解ですね。数式の変形の過程で必要があれば使うし、必要が無ければ使わない、そういうものです。数式を扱う学問では基本的に「いつかどこかで必ず」使います。掛け算九九と同じで、意識して使う人など誰もいませんので、回答に苦しみます。

逆に「絶対に使わない学問・科目はなに？」と質問された方が良いでしょう。工学部電気系機械系で使わないと保証できる科目はありません。電気技術史などの科目があれば使わないでしょうけれど。

お礼

ご回答ありがとうございます。

回答No.2

he-goshite-

何のためにそんなことを聞くのか？
という疑問が最初に浮かびますが・・・

昔，「理工学部の機械工学科」で学びましたが，授業中にいつ必要になったかの記憶はありません。（必要なら特別な意識はなく，すぐにでも解いただろうと思います）
会社に勤めて，（今なら電卓やパソコンを使うだろうと思いますが）ある設計をするときに，円と直線の接点の座標を求める必要があって，二次方程式を手計算で解いたことがあります。係数は（数学の問題によくあるような）単純な整数ではありませんでした。

補足

ご回答ありがとうございます。
実は私は数学の教師を目指しているので、「なぜ２次方程式が必要なのか」という質問を生徒から受けた場合に、どういう答えをすればいいのか、という疑問が生まれたから、このような質問をしています。

回答No.1

ma_

経済学部などでは、近代経済学や計量経済学の分野では、方程式にとどまらず、微分積分の知識が必要となります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

補足

みなさんに対する補足です。
「～学部」に加えて、「～学科で必要になる」も付け加えて教えてください。