線形代数 I

科目基礎情報

学校 小山工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 線形代数 I
科目番号 0035 科目区分 一般 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電気電子創造工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 「線形代数」「線形代数問題集」(数理工学社)
担当教員 神代 真也,岡田 崇

到達目標

平面のベクトル、空間のベクトル、行列の概念の理解及びその応用

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
評価項目1ベクトルや行列の概念について明確に説明でき、これに関する演習問題を正確に解ける。ベクトルや行列の概念について説明でき、これに関する演習問題を解ける。ベクトルや行列の概念について説明できず、これに関する演習問題を解けない。
評価項目2連立一次方程式の解法を消去法・逆行列を用いて明確に説明でき、これに関する演習問題を正確に解ける。連立一次方程式の解法を消去法・逆行列を用いて説明でき、これに関する演習問題を解ける。連立一次方程式の解法を消去法・逆行列を用いて説明できず、これに関する演習問題を解けない。
評価項目3行列式の基本性質を理解し,計算ができる.行列式の基本的な計算ができる.行列式の基本的な計算ができない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 ③ 説明 閉じる

教育方法等

概要:
定期試験の結果、レポート、小テストを総合的に評価する
授業の進め方・方法:
1 授業方法は講義・演習を中心として適宜課題や小テストを課す。
2 教科書を予習して授業に臨み、授業ではノートをしっかり取って、欠かさず復習をすること。教科書の練習問題や問題集の問題を自分で解くことも重要である。
3 本校数学科教員全員が、数学全科目について質問を受け付ける。
4 授業内容・評価割合は、講義の進度等によって変更がありうる。
注意点:

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
前期
1stQ
1週 ベクトルの定義, ベクトルの和・差 演習問題を解けるようにする
2週 ベクトルの実数倍 演習問題を解けるようにする
3週 平面ベクトルの成分表示 演習問題を解けるようにする
4週 平面ベクトルの内積 演習問題を解けるようにする
5週 ベクトルの平行条件・垂直条件 演習問題を解けるようにする
6週 平面上の位置ベクトル, 平面上の直線 演習問題を解けるようにする
7週 法線ベクトル, 円のベクトル方程式 演習問題を解けるようにする
8週 前期中間試験 範囲の問題を解けるようにする
2ndQ
9週 平面ベクトルの1次独立・1次従属, 空間座標 演習問題を解けるようにする
10週 空間ベクトル, 空間ベクトルの成分表示 演習問題を解けるようにする
11週 ベクトルの平行条件, 空間ベクトルの内積 演習問題を解けるようにする
12週 空間内の位置ベクトル, 球面の方程式 演習問題を解けるようにする
13週 空間内の直線, 平面の方程式 演習問題を解けるようにする
14週 2平面のなす角, 点と平面の距離 演習問題を解けるようにする
15週 前期の復習
範囲の問題を解けるようにする
16週 定期試験 範囲の問題を解けるようにする
後期
3rdQ
1週 空間ベクトルの1次独立・1次従属, 行列の定義 演習問題を解けるようにする
2週 種々の行列, 行列の和・実数倍 演習問題を解けるようにする
3週 行列の積 演習問題を解けるようにする
4週 転置行列, 対称行列, 交代行列 演習問題を解けるようにする
5週 逆行列 演習問題を解けるようにする
6週 行列を用いた2元連立1次方程式の解法 演習問題を解けるようにする
7週 演習 範囲の問題を解けるようにする
8週 後期中間試験 範囲の問題を解けるようにする
4thQ
9週 行列の基本変形, 行列の階数 演習問題を解けるようにする
10週 掃き出し法 演習問題を解けるようにする
11週 解の自由度 演習問題を解けるようにする
12週 逆行列の求め方 演習問題を解けるようにする
13週 2次および3次の行列の行列式 演習問題を解けるようにする
14週 行列式の基本性質 演習問題を解けるようにする
15週 演習 範囲の問題を解けるようにする
16週 学年末試験 範囲の問題を解けるようにする

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ベクトルの定義を理解し、ベクトルの基本的な計算(和・差・定数倍)ができ、大きさを求めることができる。1
平面および空間ベクトルの成分表示ができ、成分表示を利用して簡単な計算ができる。1
平面および空間ベクトルの内積を求めることができる。1
問題を解くために、ベクトルの平行・垂直条件を利用することができる。1
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)。1
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。1
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。1
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。1

評価割合

試験課題・小テスト等合計
総合評価割合955100
基礎的能力955100
専門的能力000
分野横断的能力000