線形代数Ⅰ

科目基礎情報

学校 北九州工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 線形代数Ⅰ
科目番号 0066 科目区分 一般 / 必修
授業形態 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 生産デザイン工学科(知能ロボットシステムコース) 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「新線形代数 改訂版」大日本図書、「新線形代数問題集 改訂版」大日本図書
担当教員 石井 伸一郎,三浦 嵩広

到達目標

1.行列および行列式の種々の計算ができる
2.消去法を用いて連立一次方程式を解くことができる

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
評価項目1行列および行列式の種々の計算ができる行列および行列式の基本的な計算ができる行列および行列式の基本的な計算ができない
評価項目2行列を用いて種々の連立一次方程式を解くことができる行列を用いて基本的な連立一次方程式を解くことができる行列を用いて連立一次方程式を解くことができない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
①行列の基本演算を習得し、いろいろな行列の定義を理解し、それらの性質を使う。
 また、行列を用いて、連立一次方程式を消去法によって解く。
②行列式の基本演算を習得する。また、行列式を用いて、正則行列の性質を調べる。
授業の進め方・方法:
講義と演習を1セットとして進める。授業の進度に合わせてレポート課題を与える。
注意点:
1.代数幾何Ⅰで学習した空間ベクトルを事前に復習しておくこと。
2.予習・復習・課題にしっかり取り組み、できるだけ多くの問題を解くこと。

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 行列の定義と演算 行列の定義を理解し、和・差・実数倍の計算ができる
2週 行列の積 行列の積の計算ができる
3週 逆行列 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
4週 いろいろな行列 転置行列、対称行列・交代行列等の性質を理解する
5週 連立一次方程式と行列(1) 連立一次方程式を消去法で解くことができる
6週 連立一次方程式と行列(2) 逆行列を消去法で求めることができる
7週 連立一次方程式と行列(3) 行列の階数を求めることができる
8週 中間試験 評価は、課題提出、小テストなどの総合評価で行う
2ndQ
9週 行列式の定義 定義に従って2次および3次の行列式を求めることができる
10週 行列式の性質(1) 行列式の性質を用いて行列式の計算ができる
11週 行列式の性質(2) 行列式を用いて整式の因数分解ができる
12週 行列式の展開(1) 行列の余因子と行列式の展開を理解する
13週 行列式の展開(2) 展開を用いて行列式の計算ができる
14週 行列の積の行列式 積に関する行列式の性質を理解する
15週 正則行列 行列式を用いて正則行列の性質を調べる
16週 期末試験

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。3前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。3前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。3前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。3前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)。3前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。3前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7
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前3
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前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15

評価割合

定期試験課題・演習相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合70300000100
基礎的能力70300000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000