線形代数B

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 令和02年度 (2020年度)
授業科目 線形代数B
科目番号 0051 科目区分 一般 / 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 機械工学科 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」高遠節夫 ほか著、大日本図書/「新線形代数問題集」高遠節夫 ほか著、大日本図書
担当教員 熊谷 博

到達目標

3-a

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線形変換の定義や性質を説明できる。さらに、線形変換による点や直線の像を求めることができる。線形変換の定義や性質を説明できる。線形変換の定義や性質を説明できない。
評価項目2線形変換の合成変換や逆変換を求めることができる。さらに、原点を中心とした回転移動を行列によってあらわすことができる。線形変換の合成変換や逆変換を求めることができる。線形変換の合成変換や逆変換を求めることができない。
評価項目3行列の対角化を行うことができる。さらに、行列の対角化可能条件を説明できる。行列の対角化を行うことができる。行列の対角化を行うことができない。
評価項目4直交行列により対称行列の対角化を行うことができる。さらに、対角化の応用として、行列のn乗や2次形式の標準形を求めることができる。直交行列により対称行列の対角化を行うことができる。直交行列により対称行列の対角化を行うことができない。

学科の到達目標項目との関係

本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-a 説明 閉じる

教育方法等

概要:
(1)平面における1次変換についての基本的事項を学び、回転など図形的な問題への応用を考える。
(2)固有値、固有ベクトルについて学び、行列の対角化が行えるようにする。
授業の進め方・方法:
注意点:
 本科目は講義・演習形式で行う。以下の点に留意して学習すること。
(1) 教科書等を参考に予習を行い、講義に臨むこと。
(2) 受講後は要点をまとめ、問題演習を行い、学習内容の定着をはかること。
(3) 疑問点は質問を行い、後に残さないように心がけること。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 線形変換 □線形変換の定義や性質を説明できる。
2週 直線と点の像 □線形変換による点や直線の像を求めることができる。
3週 合成変換と逆変換 □線形変換の合成変換や逆変換を求めることができる。
4週 回転 □原点を中心とした回転移動を行列によって表すことができる。
5週 直交行列と直交変換 □直交行列と直交変換の定義や性質を説明できる。
6週 行列の階数と線形独立 □行列の階数と線形独立なベクトルの個数との関係を説明できる。
7週 1次独立と階数 中間試験 □行列の階数と線形独立なベクトルの個数との関係を説明できる。
8週 固有値と固有ベクトル(2次) □行列の固有値、固有ベクトルを求めることができる。
2ndQ
9週 固有値と固有ベクトル(3次) □行列の固有値、固有ベクトルを求めることができる。
10週 行列の対角化(2次) □行列の対角化を行うことができる。
11週 行列の対角化(3次) □行列の対角化可能条件を説明できる。
12週 直交行列による対角化(2次) □直交行列により対称行列の対角化を行うことができる。
13週 直交行列による対角化(3次) □直交行列により対称行列の対角化を行うことができる。
14週 行列の対角化の応用 □対角化の応用として行列のn乗や2次形式の標準形を求めることができる。
15週 試験答案の返却・解説 各試験において間違えた部分を自分の課題として把握する(非評価項目)。
16週

評価割合

試験課題合計
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