Excel 数値計算入門(関数とグラフの基礎から微分方程式まで)

Excel 数値計算入門(数学を学びながら Excel の基本操作を習得します)

 数学を題材に Excel の基本操作を学びます。データ入力の仕方やオートフィルなど本当に基本的なところから始めて、段階的に Excel 関数の使い方をマスターできます。

 最新記事:Excel を用いて人工統計データを作成

エクセル計算の基本

 掛け算(乗算) 割り算(除算) べき乗の計算 対数の計算 分数の計算
 三角関数と逆三角関数 円周率の使い方 複素数の計算 乱数の作り方
 セル範囲に名前をつけます ポアソン分布

エクセルの便利な小技

 Excel の数式ツールの使い方
 Excel でベン図を描きます
 エクセルで数直線を作成します
 数値が整数であるかどうかを判定します
 

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[講座Ⅰ] 2 次関数グラフを描いてみましょう

 ① データを入力してグラフを表示させます
 ② 見栄えの良いタイトルを添えます
 ③ 一般的な 2 次関数のグラフを描きます
 ④ スピンボタンで係数を変化させます

[講座Ⅱ] 三角関数のグラフに挑戦

 ① 度数をラジアンに変換します
 ② y = sinθ のグラフを描きます
 ③ 三角関数を合成します
 ④ y = tanθ のグラフを描いてみましょう

[講座Ⅲ] 数列の計算

 ① 等差数列の一般項と和の計算
 ② 等比数列の一般項と和の計算
 ③ 線型合同法による疑似乱数生成

[講座Ⅳ] 色々な関数のグラフを描きます

 ① 対数関数のグラフを描きます
 ② 分数関数のグラフに挑戦します
 ③ 円を描きます

[講座Ⅴ] ベクトルと行列の計算

 ① ベクトルの加減と内積・外積の計算
 ② 行列の和と積、逆行列の計算
 ③ 連立方程式を解きます

[講座Ⅵ] 確率・統計

 ① 棒グラフと円グラフ
 ② エクセルでサイコロを振ります
 ③ 2項分布について学びます
 ④ ヒストグラムを描きます
 ⑤ 年齢と身長の相関を調べてみましょう

[講座Ⅶ] 微分・積分

 ① 対数関数を微分してみます
 ② 接線を引いてみます
 ③ 法線を引いてみます
 ④ 台形公式を使って数値積分します
 ⑤ Excel で微分方程式を解きます

[講座Ⅷ] 非線形方程式の求める解

 ゴールシークによる非線形方程式の求解
 

グラフ機能は Excel の基本です

 簡単な操作で美しいグラフを描けてしまうのが Excel の大きな特徴の1つです。支店ごとの営業利益を分かりやすくビジュアル化したり、専門的な統計データを表示したりと、その用途は非常に幅広いです。また散布図や棒グラフ、等高線など、大変豊富な種類のグラフが用意されています。逆に言えば選択肢が多い分、目的に応じて的確なグラフの種類を選択するセンスも必要となってきます。

まずは基本を学びましょう

 しかし、そうしたセンス云々以前に、入力データをグラフ化したり、ラベルやタイトルを添えたり、軸の目盛幅を設定したりと、基本操作の習得が先決です。あとはどのような種類のグラフを選ぼうとも、この基本的な部分は同じなので、ここさえしっかり押さえておけば、あとは感覚的にマウスで操作できますから、応用力は自力で伸ばしていくことができるようになります。この講座でも、最初のうちはしっかりと基礎を固めることを目的として、くどいぐらいにレイアウトの調整の仕方を学べるような構成にしています。

講座が進めば、多様なグラフを扱います

 基礎を固めたあとは、主に簡単な統計学を題材にして色々な種類のグラフを扱うようになります。特に 3D グラフ(等高線)の描き方については独学ではかなり厳しいものがあるので、 3 次元データをどのように作ってグラフ化するかということを丁寧に解説していく予定です。

最終的には VBA による動的グラフも予定しています

 Excel に備わった VBA というプログラミング言語を用いると、グラフを自在に動かすことさえできるようになります。この機能を用いると Excel の中で簡単な仮想実験を行うことも可能です。この講座は主に理工学部の学生さんを対象に、「数学や物理学を理解するための補助道具として VBA をいかに使いこなすか」というテーマで進めていく予定です。

遠慮なく質問をお寄せください

 「こういうグラフを描きたいのだけど、どうしたらいいのか」という疑問がありましたら、ぜひコメントをお寄せ下さい。簡単なご質問であれば、そのままコメントで返信いたしますし、難しいご質問の場合は、きちんと記事を掲載することによって返答とさせて頂きます。皆さんと一緒に Excel 講座を盛り上げていけることを心待ちにしております。

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