応用数学

科目基礎情報

学校 福井工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 応用数学
科目番号 0122 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 物質工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 「応用数学」(森北出版)
担当教員 中谷 実伸

到達目標

(1)ベクトルの扱いおよび内積・外積の意味を理解していること.
(2)行列の基本的演算ができ、対角化やハミルトン・ケーリーの定理を理解すること。
(3)勾配・発散・回転の意味を理解していること.
モデルコアカリキュラムに含まれる到達目標を含む. 対応は数学科HPを参照.

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ベクトルの扱いができ、内積・外積の意味を理解しているベクトルの扱いおよび内積・外積が計算できるベクトルの扱いおよび内積・外積ができない
評価項目2行列の基本的知識を習得し、行列の対角化を応用できる。ハミルトン・ケーリーの定理を応用できる。行列の基本的知識を習得し、行列の対角化をすることができる。ハミルトン・ケーリーの定理を理解できる。行列の基本的知識を習得しておらず、行列の対角化ができない。ハミルトン・ケーリーの定理を理解できない。
評価項目3勾配・発散・回転の意味を理解している勾配・発散・回転が計算できる勾配・発散・回転が計算できない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 RB1 説明 閉じる
JABEE JB1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
これまでの微積分や線形代数を基に, ベクトル解析について学び, 勾配・発散・回転などの基本的な概念の修得, および線積分や面積分の具体的な計算ができることを目指す.
授業の進め方・方法:
授業では具体的かつ直観的に理解しやすい例を扱い, グラフ電卓や関数グラフの描画ソフトウェアなどを利用して理解を助ける. また, 演習を通じて基本的な概念の習得と計算技法の習熟を図る.
注意点:
定期試験8割、課題2割で評価する。
100点満点で60点以上を合格とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 ガイダンス/線形代数の復習1 シラバスの説明/平面ベクトルの性質
2週 線形代数の復習2 平面ベクトルの内積、空間ベクトル
3週 線形代数の復習3 空間ベクトルの内積、行列の演算
4週 線形代数の復習4 行列式、ベクトルの外積
5週 線形代数の復習5 対称行列、直交行列
6週 線形代数の復習6 行列の対角化1
7週 線形代数の復習7 行列の対角化2
8週 中間試験 中間試験
4thQ
9週 線形代数の復習8 行列の対角化の応用
10週 線形代数の復習9 ハミルトン・ケーリーの定理
11週 勾配・発散・回転1 スカラー場とベクトル場
12週 勾配・発散・回転2 勾配とその意味 1
13週 勾配・発散・回転3 発散とその意味
14週 勾配・発散・回転4 回転とその意味
15週 学習のまとめ
16週

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

評価割合

定期試験課題合計
総合評価割合80000020100
基礎的能力80000020100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000