数学特別講義

科目基礎情報

学校 苫小牧工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 数学特別講義
科目番号 0106 科目区分 一般 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 創造工学科(一般科目) 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 自作プリント、参考図書:碓氷久ほか5名著「大学編入のための数学問題集」、高遠節夫ほか5名著「新微分積分Ⅰ」「新微分積分Ⅱ」「新線形代数」「新応用数学」大日本図書,A.C.Bajpai, L.R.Mustoe and D.Walker: “Engneering Mathematics", 2nd Ed., Wiley, 1974
担当教員 金野 幸吉

到達目標

微分積分学・線形代数学において、基礎的な問題を解くことができる。さらに、最先端技術を修得するために、応用問題も解くことができる。
数学で修得した知識を専門科目などに活用できるように継続して学習することができる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
1変数の微分,積分及びその応用問題を解くことができる.1変数の微分,積分及びその応用問題を解くことができる.1変数の微分,積分及びその応用問題を解くことが7割程度できる.1変数の微分,積分及びその応用問題を解くことが5割程度しかできない.
2変数の微分,積分及びその応用問題を解くことができる.2変数の微分,積分及びその応用問題を解くことができる.2変数の微分,積分及びその応用問題を解くことが7割程度できる.2変数の微分,積分及びその応用問題を解くことが5割程度しかできない.
ベクトル,行列,行列式及びその応用問題を解くことができる。ベクトル,行列,行列式及びその応用問題を解くことができる。ベクトル,行列,行列式及びその応用問題を解くことが7割程度できる。ベクトル,行列,行列式及びその応用問題を解くことが5割程度しかできない.

学科の到達目標項目との関係

Ⅰ 人間性
Ⅱ 実践性
Ⅲ 国際性

教育方法等

概要:
微分積分学(1変数の微分と積分、偏微分、重積分、微分方程式、複素関数)及び線形代数学(ベクトル、行列、行列式)について,1年~4年前半で学んだ内容を復習するとともに,それぞれの分野について発展的な内容を学習します.
授業の進め方・方法:
授業ではプリントを用いた座学で進めます。
基礎的事項を確認した上で、主に大学偏入学試験に出題された問題の解説をします.
成績は,到達度試験30%、定期試験に代わる期末課題30%、課題など40%を総合して評価します.
合格点は60点以上です.学業成績の成績が60点未満のものに対して再試験を実施する場合がある。
この場合、再試験60%,課題等40%の割合で再評価を行う。
注意点:
毎回の予習が必要です.事前に課題に取り組み、授業内容を復習した上で授業に臨んで下さい.
合わせて編入学試験対策として他の問題集に自主的に取り組んで下さい.
(予習,課題などで60時間の自学自習が必要です.)

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 行列
行列の応用問題を解くことができる。
2週 行列式 行列式の応用問題を解くことができる。
3週 線形変換 線形変換の応用問題を解くことができる。
4週 行列の対角化 行列の対角化を用いた応用問題を解くことができる。
5週 ベクトル解析 ベクトル解析の応用問題を解くことができる。
6週 関数の微分・極限・展開 関数の微分、極限、テイラー展開、マクローリン展開を求めることができる。
7週 総合的な問題演習 総合的な様々な問題を解くことができる
8週 到達度試験
4thQ
9週 偏微分 偏微分の応用問題を解くことができる。
10週 2変数関数の極値 2変数関数の応用問題を解くことができる。
11週 積分、重積分 積分、重積分の応用問題を解くことができる。
12週 1階微分方程式 1階微分方程式の一般解・特殊解を求めることができる。
13週 2階微分方程式 2階微分方程式の一般解・特殊解を求めることができる。
14週 複素関数 複素関数の応用問題を解くことができる。
15週 総合的な問題演習 総合的な様々な問題を解くことができる
16週 後期定期試験

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力数学数学数学不定形を含むいろいろな数列の極限を求めることができる。3後6
無限等比級数等の簡単な級数の収束・発散を調べ、その和を求めることができる。3後6
空間内の直線・平面・球の方程式を求めることができる(必要に応じてベクトル方程式も扱う)。3後5,後13
行列の定義を理解し、行列の和・差・スカラーとの積、行列の積を求めることができる。3後1,後14
逆行列の定義を理解し、2次の正方行列の逆行列を求めることができる。3後1,後14
行列式の定義および性質を理解し、基本的な行列式の値を求めることができる。3後2,後14
線形変換の定義を理解し、線形変換を表す行列を求めることができる。3後3,後15
合成変換や逆変換を表す行列を求めることができる。3後3,後15
平面内の回転に対応する線形変換を表す行列を求めることができる。3後3,後15
簡単な場合について、関数の極限を求めることができる。3後6
微分係数の意味や、導関数の定義を理解し、導関数を求めることができる。3後6
積・商の導関数の公式を用いて、導関数を求めることがができる。3後6
合成関数の導関数を求めることができる。3後6
三角関数・指数関数・対数関数の導関数を求めることができる。3後6
逆三角関数を理解し、逆三角関数の導関数を求めることができる。3後6
関数の増減表を書いて、極値を求め、グラフの概形をかくことができる。3後6
極値を利用して、関数の最大値・最小値を求めることができる。3後6
簡単な場合について、関数の接線の方程式を求めることができる。3後6
2次の導関数を利用して、グラフの凹凸を調べることができる。3後6
関数の媒介変数表示を理解し、媒介変数を利用して、その導関数を求めることができる。3後6
不定積分の定義を理解し、簡単な不定積分を求めることができる。3後11
置換積分および部分積分を用いて、不定積分や定積分を求めることができる。3後11
定積分の定義と微積分の基本定理を理解し、簡単な定積分を求めることができる。3後11
分数関数・無理関数・三角関数・指数関数・対数関数の不定積分・定積分を求めることができる。3後11
簡単な場合について、曲線で囲まれた図形の面積を定積分で求めることができる。3後11
簡単な場合について、曲線の長さを定積分で求めることができる。3後11
簡単な場合について、立体の体積を定積分で求めることができる。3後11
2変数関数の定義域を理解し、不等式やグラフで表すことができる。3後10
合成関数の偏微分法を利用して、偏導関数を求めることができる。3後9
簡単な関数について、2次までの偏導関数を求めることができる。3後9
偏導関数を用いて、基本的な2変数関数の極値を求めることができる。3後10
2重積分の定義を理解し、簡単な2重積分を累次積分に直して求めることができる。3後11
極座標に変換することによって2重積分を求めることができる。3後11
2重積分を用いて、簡単な立体の体積を求めることができる。3後11
微分方程式の意味を理解し、簡単な変数分離形の微分方程式を解くことができる。3後12
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。3後12
定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。3後13

評価割合

期末課題(定期試験代替)到達度試験課題合計
総合評価割合303040100
基礎的能力30302080
専門的能力002020
分野横断的能力0000