到達目標
これまで学習してきた数学の内容を総合的な理解の中で確実にし,専門科目での応用力に繋げていくことを目的 とする。
1.線形変換の定義を理解している。
2.合成変換と逆変換を求めることができる。
3.平面内の回転を表す線形変換を求めることができる。
4.2次以上の導関数を求めることができる。
5.関数の媒介変数表示を理解し,その導関数を計算できる。
6.基本的な曲線で囲まれた図形の面積を求めることができる。
7.いろいろな曲線の長さを求めることができる。
8.基本的な立体の体積を求めることができる。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | 初等関数の性質が理解でき,応用問題が解ける。 | 初等関数の性質が理解でき,基礎的な問題が7割程度解ける。 | 初等関数の性質が理解でき,基礎的な問題が6割程度解ける。 | 初等関数の性質が理解でき,基礎的な問題が解けない。 |
評価項目2 | 線形代数が理解でき,応用問題が解ける。 | 線形代数が理解でき,基礎的な問題が7割程度解ける。 | 線形代数が理解でき,基礎的な問題が6割程度解ける。 | 線形代数が理解でき,基礎的な問題が解けない。 |
評価項目3 | 微分法が理解でき,応用問題が解ける。 | 微分法が理解でき,基礎的な問題が7割程度解ける。 | 微分法が理解でき,基礎的な問題が6割程度解ける。 | 微分法が理解でき,基礎的な問題が解けない。 |
評価項目4 | 積分法が理解でき,応用問題が解ける。 | 積分法が理解でき,基礎的な問題が7割程度解ける。 | 積分法が理解でき,基礎的な問題が6割程度解ける。 | 積分法が理解でき,基礎的な問題が解けない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別:専門
学習の分野:数学・物理
基礎となる学問分野:数物系科学/数学/基礎解析学
学習教育目標との関連:本科目は「③基礎となる専門性の深化」に相当する科目である。
授業の概要: これまで個別に学んできた数学を整理し,関数とグラフ,微分積分,線形代数等の単元を総合的に学び直し,演習によって総合力を定着させる。
授業の進め方・方法:
前期前半は,行列の応用を学習する。その後は,ほぼ毎時間,与えられた演習問題を解いていく。必要事項は解説する。夏休み,冬休みには課題に取り組み順次提出する。後期前半は,微分積分の応用を学習する。
4回の定期試験と学習到達度試験(同等に評価し50%)とレポート(50%)の合計で評価する。成績等によっては,再試験を行う(レポート課題を課す)こともある。再試験は80点を上限として本試験と同様に評価する。試験には教科書・ノート等の持ち込みを許可しない。
注意点:
履修上の注意:学年の課程修了のために,本科目履修(欠課時間数が所定授業時間数の3分の1以下)が必須である。
履修のアドバイス:事前に行う準備学習は,特になし。演習では間違えながら学ぶ姿勢がよい。最初は間違えてもよいのでまず手を動かして計算してみること。専用のノートを用意して自分の間違いや理解の進展を記録することを薦める。
基礎科目:基礎数学(1年),基礎数学演習(1),微分積分Ⅰ(2),基礎線形代数(2),総合理工演習(2)
関連科目:微分積分Ⅱ(3年),基礎微分方程式(3),一般物理学(3),力学Ⅰ(3),応用数学Ⅰ(4),応用数学Ⅱ(4),現代数学(5),複素解析(5),専門科目多数
受講上のアドバイス:授業開始時刻に遅れた場合,20分までは遅刻,それ以降は欠課として扱う。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス,行列の応用 [線形変換] |
線形変換について概観する。
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2週 |
行列の応用 [線形変換1] |
線形変換の基本を理解する。
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3週 |
行列の応用 [線形変換2] |
線形変換の応用を理解する。
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4週 |
行列の応用 [固有値とその応用1] |
固有値の基本的性質を理解する。
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5週 |
行列の応用 [固有値とその応用2] |
固有値の役割と応用を理解する。
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6週 |
行列の応用 [固有値とその応用3] |
行列の対角化を理解する。
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7週 |
線形代数の基本確認 |
線形代数の有用性を理解する。
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
答案の返却と解説,三角関数の総合確認 |
三角関数の性質を理解し問題が解ける。
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10週 |
指数関数,対数関数の総合確認 |
指数関数,対数関数の性質を理解し問題が解ける。
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11週 |
2次曲線の総合確認 |
2次曲線の性質を理解し問題が解ける。
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12週 |
線形代数の総合確認1 |
平面ベクトル,空間ベクトルを理解し問題が解ける。
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13週 |
線形代数の総合確認2 |
行列,行列式に関連した問題が解ける。
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14週 |
線形代数の総合確認3 |
固有値と固有ベクトルに関連した問題が解ける。
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15週 |
前期末試験 |
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16週 |
答案の返却と解説,総合演習 |
基本事項確認
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後期 |
3rdQ |
1週 |
微分法の総合確認1 |
微分係数を理解し計算できる。
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2週 |
微分法の総合確認2 |
積・商・合成関数を含む複雑な微分を計算できる。
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3週 |
積分法の総合確認1 |
様々な不定積分を計算できる。
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4週 |
積分法の総合確認2 |
様々な長さ・面積・体積を計算できる。
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5週 |
微分の応用 |
微分の応用を理解しグラフの概形を描くことができる。
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6週 |
微分・積分の応用 [媒介変数表示,極座標,広義積分など] |
媒介変数表示,極座標,広義積分を理解し計算できる。
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7週 |
後期中間試験 |
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8週 |
答案の返却と解説,総合演習1 |
基本事項確認
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4thQ |
9週 |
総合演習2 |
微分方程式の演算子法と固有値問題を理解する。
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10週 |
総合演習3 |
線形微分方程式の一般解を線形代数の枠組みで理解する。
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11週 |
総合演習4 |
非同次微分方程式の特殊解を演算子法で計算できる。
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12週 |
総合演習5 |
偏微分の計算に慣れて計算ができる。
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13週 |
総合演習6 |
重積分の計算に慣れて計算ができる。
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14週 |
総合演習7 |
ガウス積分を含む様々な重積分が計算できる。
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15週 |
学年末試験 |
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16週 |
答案の返却と解説,総合演習8 |
基本事項確認
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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
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |