数学特論

科目基礎情報

学校 弓削商船高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 数学特論
科目番号 0068 科目区分 一般 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 電子機械工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 「新 線形代数」高遠節夫ほか(大日本図書)
担当教員 南郷 毅

到達目標

線形代数の基礎的な知識と計算技能の習得を目標とする.
試験,レポート,その他(黒板での発表,演習時の実施状況,授業態度など)により,評価する.

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
ベクトルの持つ意味と,平面図形や空間図形の性質を理解することができる.図形の性質をベクトルで理解できる.図形の性質をベクトルで表示・計算できる.ベクトルの基本的な演算ができない.
行列式の定義や性質を理解して,行列式の値を求めることができる.行列の正則を判定でき連立方程式が解ける.行列式の値を求められる.行列式の値を求めることができない.
線形変換を理解し平面内の種々の変換が求められる.平面内の移動を表す線形変換が求められる.合成変換と逆変換が求められる.線形変換の意味がわからない.
固有値と固有ベクトルを理解し求めることができる.行列の対角化ができる.固有ベクトルを求められる.固有値の求め方が分からないい.

学科の到達目標項目との関係

教養 C1 説明 閉じる
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教育方法等

概要:
ベクトルと行列の基本的な概念を学び,実際に計算できるようになる.
試験,レポート,その他(黒板での発表,演習時の実施状況,授業態度など)により,評価する.
授業の進め方・方法:
1コマの授業内に,講義の時間と演習の時間を設定する.演習時には学生間の議論を推奨する.
状況に応じて,短時間の小テスト,定期試験と同様の時間をとったテスト,学生間の議論と演習だけの時間などを設定することがある.
注意点:
2年の数学2の続きであるので,しっかり復習しておくこと.講義を受けるだけでは使えるようにはならない.
問題演習を行い,自分の手で計算して理解を深めること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 ガイダンス, 直線のベクトル方程式・線形結合(pp.18-23)
平面図形の問題に答えられる.
2週 直線のベクトル方程式・線形結合,(pp.18-23) 簡単な問題に答えられる.
3週 空間のベクトル(pp.26-33) 空間ベクトルの各種演算ができる.
4週 空間のベクトル(pp.26-33) 空間ベクトルの各種演算ができる.
5週 空間図形(pp.34-41) 平面図形との違いが理解できる.
6週 行列とその演算(pp.47-52) 行列の和,差,実数倍が計算できる.
7週 行列とその演算(pp.47-52) 行列の和,差,実数倍が計算できる.
8週 中間試験
2ndQ
9週 行列の計算(pp.53-65) 行列の積,転置行列,逆行列が計算できる.
10週 行列の計算(pp.53-65) 行列の積,転置行列,逆行列が計算できる.
11週 行列の計算(pp.53-65) 行列の積,転置行列,逆行列が計算できる.
12週 連立1次方程式(pp.68-76) 行列を利用した連立1次方程式の解法(消去法・逆行列)が理解できる.
13週 連立1次方程式(pp.68-76) 行列を利用した連立1次方程式の解法(消去法・逆行列)が理解できる.
14週 連立1次方程式(pp.68-76) 行列を利用した連立1次方程式の解法(消去法・逆行列)が理解できる.
15週 行列の階数(pp.77-78) 行列の階数を答えられる.
16週 期末試験
後期
3rdQ
1週 行列式(pp.82-94) 行列式の定義を理解し行列式の値を求められる.
2週 行列式(pp.82-94) 行列式の定義を理解し行列式の値を求められる.
3週 行列式(pp.82-94) 行列式の定義を理解し行列式の値を求められる.
4週 行列式の展開(pp.97-100) 展開により行列式を求められる.
5週 行列式の応用(pp.101-107) クラメルの公式と連立方程式の関係が理解できる.
6週 行列式の応用(pp.101-107)
線形変換(pp.116-123)
クラメルの公式が利用できる.
行列と線形変換の関係が分かる.
7週 線形変換(pp.116-123) 行列の計算により線形変換が求められる.
8週 中間試験
4thQ
9週 線形変換の続き(pp.124-129) 合成変換,逆変換,回転などが活用できる.
10週 固有値と固有ベクトル(pp.132-141) 固有値と固有ベクトルが求められる.
11週 固有値と固有ベクトル(pp.132-141) 固有値と固有ベクトルが求められる.
12週 行列の対角化(pp.139-147) 行列の対角化ができる.
13週 行列の対角化(pp.139-147) 行列の対角化ができる.
14週 行列の対角化(pp.139-147)
対角化の応用(p.151)
行列の対角化ができる.
対角化での行列の累乗ができる.
15週 対角化の応用(p.151) 対角化での行列の累乗ができる.
16週 期末試験

評価割合

試験発表相互評価その他合計
総合評価割合8010010100
知識の基本的な理解6050065
思考・推論への適応2050025
態度・志向性0001010