数学IA

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 数学IA
科目番号 LK2103 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: 4
開設学科 情報通信エレクトロニクス工学科 対象学年 1
開設期 通年 週時間数 4
教科書/教材 高遠 節夫ほか「新 基礎数学」(大日本図書)/高遠 節夫ほか「新 基礎数学 問題集」(大日本図書)
担当教員 石原 秀樹

到達目標

1.数と式の計算、方程式…整式、分数式、いろいろな数、方程式に関する基本概念を理解し、基本的な計算、解を求めること、証明ができる。
2.不等式、関数とグラフ…恒等式、不等式、集合、命題、2次関数やいろいろな関数に関する基本概念を理解し、解を求めることや基本的な計算、グラフをかくことができる。
3.指数関数と対数関数…指数関数、対数関数に関する基本概念を理解し、基本的な計算やグラフをかくことができる。
4.三角関数…三角関数に関する基本概念を理解し、基本的な計算やグラフをかくことができる。

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・実数、複素数について理解し応用できる。 ・2次方程式、連立方程式、絶対値を含む方程式、分数方程式、無理方程式について理解し応用できる。 ・実数について理解し、絶対値の計算ができる。 ・根号を含む式の計算ができる。 ・複素数について理解し、複素数を含む式の計算、共役複素数の計算、複素数の絶対値の計算ができる。 ・2次方程式を解くことができる。 ・2次方程式の判別式を使うことができる。 ・解と係数の関係を用いて計算ができる。 ・置き換えや因数分解を利用して高次方程式を解くことができる。 ・連立方程式を解くことができる。 ・絶対値を含む方程式、分数方程式、無理方程式を解くことができる。 ・実数の絶対値の計算ができない。 ・根号を含む式の計算ができない。 ・複素数を含む式の計算、共役複素数の計算、複素数の絶対値の計算ができない。 ・2次方程式を解くことができない。 ・2次方程式の判別式を使うことができない。 ・解と係数の関係を用いた計算ができない。 ・高次方程式を解くことができない。 ・連立方程式を解くことができない。 ・絶対値を含む方程式、分数方程式、無理方程式を解くことができない。
評価項目2・恒等式について理解し応用できる。 ・1次不等式、連立不等式、2次不等式、高次不等式について理解し応用できる。 ・集合や命題について理解し応用できる。 ・1次関数、2次関数、べき関数、分数関数、無理関数、逆関数について理解し応用できる。・恒等式を利用して定数の決定、部分分数分解ができる。 ・等式の証明ができる。 ・1次不等式、連立不等式、2次不等式、高次不等式を解くことができる。 ・実数の性質や相加相乗平均の関係などを利用して不等式の証明ができる。 ・集合について理解し、共通部分、和集合、補集合を求めることができる。 ・命題について理解し、命題の真偽の判定、逆裏対偶命題の作成ができる。 ・必要十分条件の判定ができる。 ・対偶命題、背理法を利用して命題の証明ができる。 ・関数の定義域に対する値域を求めることができる。 ・2次関数を標準形に変形し、グラフをかくことができる。 ・与えられた条件から2次関数の決定ができる。 ・2次関数の最大値、最小値を求めることができる。 ・べき関数、分数関数、無理関数の定義域、値域を求め、グラフをかくことができる。 ・逆関数を求め、グラフをかくことができる。・恒等式を利用できない。 ・等式の証明ができない。 ・1次不等式、連立不等式、2次不等式高次不等式を解くことができない。 ・実数の性質や相加相乗平均の関係などを利用した不等式の証明ができない。 ・集合の共通部分、和集合、補集合を求めることができない。 ・命題の真偽の判定、逆裏対偶命題の作成ができない。 ・必要十分条件の判定ができない。 ・対偶命題、背理法を利用した命題の証明ができない。 ・関数の定義域に対する値域を求めることができない。 ・2次関数を標準形に変形できない ・2次関数のグラフをかくことができない。 ・2次関数の決定ができない。 ・2次関数の最大値、最小値を求めることができない。 ・べき関数、分数関数、無理関数の定義域、値域を求めることやグラフをかくことができない。 ・逆関数を求めることやそのグラフをかくことができない。
評価項目3・累乗根、指数について理解し応用できる。 ・指数関数について理解し応用できる。 ・対数について理解し応用できる。 ・対数関数について理解し応用できる。・累乗根を求めることができる。 ・根号を含む式の計算ができる。 ・指数法則を用いて指数の計算ができる。 ・指数関数の定義域、値域、漸近線の方程式を求め、グラフをかくことができる。 ・指数方程式、不等式を解くことができる。 ・対数の定義や性質を理解し、対数を含む式の計算ができる。 ・対数関数の定義域、値域、漸近線の方程式を求め、グラフをかくことができる。 ・対数方程式、不等式を解くことができる。 ・常用対数を利用した計算ができる。・累乗根を求めることができない。 ・根号を含む式の計算ができない。 ・指数法則を用いて指数の計算ができない。 ・指数関数の定義域、値域、漸近線の方程式を求めることやグラフをかくことができない。 ・指数方程式、不等式を解くことができない。 ・対数を含む式の計算ができない。 ・対数関数の定義域、値域、漸近線の方程式を求めることがグラフをかくことができない。 ・対数方程式、不等式を解くことができない。 ・常用対数を利用した計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
中学校までに既習の内容は理解していることを前提として、工学や自然科学の様々なところで使われている数学の基礎的な内容を学習する。
2年次開講の数学IIや3年次開講の微分積分、線形代数の基礎科目となる。
具体的には、数学の基礎をなす事柄として、数の計算、方程式と不等式、関数とグラフ、指数関数と対数関数を取り上げる。
どの内容も専門科目や2年次以降の数学を学習する上で必須の内容である。
授業の進め方・方法:
担当者により、詳細は異なるが、基本的に教科書の単元に従い、基本事項を解説した後、問題演習を行う。
また、授業中に理解不足である部分は、家庭学習などの自学や授業担当者などに質問して次回の授業までに理解しておくこと。
注意点:
本科目は4単位科目であり、規定授業時数は120時間である。
評価は、試験(60%)、小テストやレポート(40%)で行い、60%以上で目標達成とする。
なお、到達目標を達成できなかった学生に対しては、再学習を課し、その後、再度到達度を確認するための試験を実施することがある。
年間総合評価が60点に満たない場合は、再提出したレポートや再評価試験にて再評価することがある。再評価でも60点に満たない場合は単位を認定しない。

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 実数、平方根 実数、平方根について、基本的な四則演算ができる。
2週 複素数 複素数について、基本的な四則演算ができる。
3週 2次方程式 基本的な2次方程式を解くことができる。
4週 解と係数の関係 解と係数の関係を理解し、2次式の因数分解に適用することができる。
5週 高次方程式と連立方程式 基本的な高次方程式、連立方程式を解くことができる。
6週 無理方程式と分数方程式 基本的な無理方程式、分数方程式を解くことができる。
7週 恒等式、等式の証明 恒等式について理解し、未定係数を求めることができる。また、等式の証明方法を理解し、基本的な証明をすることができる。
8週 前期中間試験 前期中間試験
2ndQ
9週 不等式の性質、1次不等式の解法 不等式の性質を理解し、基本的な1次不等式を解くことができる。
10週 連立不等式と2次不等式 基本的な連立不等式、2次不等式を解くことができる。
11週 高次不等式 基本的な高次不等式を解くことができる。
12週 不等式の証明 不等式の証明方法を理解し、基本的な証明をすることができる。
13週 集合 集合の概念を理解できる。
14週 命題 命題の概念を理解できる。
15週 方程式、不等式、集合、命題の総合演習 演習問題を解くことができる。
16週 前期定期試験答案返却 答案返却
後期
3rdQ
1週 関数とグラフ 関数、グラフの概念を理解できる。
2週 2次関数のグラフ 2次関数のグラフを描くことができる。
3週 2次関数の最大・最小 2次関数の特徴を理解し、最大・最小を求めることができる。
4週 2次関数と2次方程式 2次関数と2次方程式の関係について理解できる。
5週 2次関数と2次不等式 2次関数と2次不等式の関係について理解できる。
6週 2次関数の総合演習 演習問題を解くことができる。
7週 べき関数 べき関数の特徴を理解し、グラフを描くことができる。
8週 後期中間試験 後期中間試験
4thQ
9週 分数関数 分数関数の特徴を理解し、グラフを描くことができる。
10週 無理関数、逆関数 無理関数、逆関数の特徴を理解し、グラフを描くことができる。
11週 累乗根、指数の拡張 累乗根、指数法則を用いて、基本的な四則演算ができる。
12週 指数関数 指数関数の特徴を理解し、グラフを描くことができる。
13週 対数
対数の性質を理解できる。
14週 対数関数 対数関数の特徴を理解し、グラフを描くことができる。
15週 常用対数 常用対数を用いた計算ができる。
16週 後期定期試験答案返却 答案返却

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実数・絶対値の意味を理解し、絶対値の簡単な計算ができる。2前5,前6,前7
平方根の基本的な計算ができる(分母の有理化も含む)。2前5,前6,前7,後4,後5
複素数の相等を理解し、その加減乗除の計算ができる。2前5,前6,前7
解の公式等を利用して、2次方程式を解くことができる。2前7,前8,後2,後6,後8,後13,後14
因数定理等を利用して、基本的な高次方程式を解くことができる。2前8,後6,後8,後13,後14
簡単な連立方程式を解くことができる。2前8,後6,後8
無理方程式・分数方程式を解くことができる。2前8,後3,後4
1次不等式や2次不等式を解くことができる。2前11,前12,後2,後6,後8,後13,後14
恒等式と方程式の違いを区別できる。2前10
2次関数の性質を理解し、グラフをかくことができ、最大値・最小値を求めることができる。2後1,後2,後6,後8,後13
分数関数や無理関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。2後3,後4
簡単な場合について、関数の逆関数を求め、そのグラフをかくことができる。2後4
累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。2後5,後6
指数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。2後6
指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。2後6
対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。2後7,後8
対数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。2後8
対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。2後8

評価割合

試験小テストやレポート合計
総合評価割合6040100
基礎的能力6040100
専門的能力000
分野横断的能力000