線形代数A

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 2018
授業科目 線形代数A
科目番号 0038 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: 2
開設学科 情報工学科 対象学年 2
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 「新線形代数」高遠節夫 ほか著、大日本図書
担当教員 斉之平 浩

到達目標

1.平面のベクトルの演算と、図形への応用ができる。
2.空間のベクトルの演算と、図形への応用ができる。
3.行列の演算ができ、逆行列を求めることができる。
4.行列式の計算ができ、連立方程式が解ける。

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平面のベクトルを駆使して、図形の特徴を求めることができる。 線形独立・従属を説明できる。 平面のベクトルの演算ができ、図形の方程式を求め、性質を説明できる。平面のベクトルの演算ができ、図形の方程式を求め、性質を説明することができない。
評価項目2空間のベクトルを駆使して、図形の特徴を求めることができる。 線形独立・従属を説明できる。 空間のベクトルの演算ができ、図形の方程式を求め、性質を説明できる。空間のベクトルの演算ができ、図形の方程式を求め、性質を説明することができない。
評価項目3行列の逆行列を求めることができ、逆行列が存在しない場合の解を、階数を使って説明できる。行列の演算ができ、その逆行列を求めることができ、さらに連立方程式も解ける。行列の演算ができ、その逆行列を求めることができない。
評価項目4実践的な演習により自己分析を深めた上で、意思や目的、感情など、文章に応じた伝達内容を明確に文章化し、正確に伝えることができる。実践的な演習による自己分析を通して、意思や目的、感情など、文章に応じた伝達内容を文章化し、相手に伝えることができる。演習による表現方法や論理構成術の習得が不十分であり、自分の意思や目的、感情を明確に文章化できず、正確に伝えることができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
平面ベクトルと空間ベクトルの加法・減法・内積・成分表示などを学び、平面内の直線や円のみならず、空間内の直線や平面・
球面などの図形に応用できる基礎力を養う。
行列や行列式について学び、連立1次方程式に応用する。
授業の進め方・方法:
(1)予習は軽めでよいが、ノートを取るのが遅い者は、予習をしっかりしておくこと。
(2)毎日30分以上問題を解くこと。授業中に先生が解いた問題でも、もう一度自力で解いてみること。
注意点:
(1)予習は軽めでよいが、ノートを取るのが遅い者は、予習をしっかりしておくこと。
(2)毎日30分以上問題を解くこと。授業中に先生が解いた問題でも、もう一度自力で解いてみること。
(3)日頃から問題集や教科書の章末問題などをノートに解く習慣をつけること。
(4)問題をノートに解くときは、メモ書きではなく、試験の答案のつもりで正確に書くようにすること。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 1. 平面のベクトル □ ベクトルとその演算の意味が説明できる。
□ ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ ベクトルの内積の性質が説明でき計算ができる。
□ 2つのベクトルのなす角が求められる。
□ 位置ベクトルについて説明できる。
□ ベクトルの平行と垂直が説明できる。
□ 直線のベクトル方程式について説明できる。
□ ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
2週 1. 平面のベクトル □ ベクトルとその演算の意味が説明できる。
□ ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ ベクトルの内積の性質が説明でき計算ができる。
□ 2つのベクトルのなす角が求められる。
□ 位置ベクトルについて説明できる。
□ ベクトルの平行と垂直が説明できる。
□ 直線のベクトル方程式について説明できる。
□ ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
3週 1. 平面のベクトル □ ベクトルとその演算の意味が説明できる。
□ ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ ベクトルの内積の性質が説明でき計算ができる。
□ 2つのベクトルのなす角が求められる。
□ 位置ベクトルについて説明できる。
□ ベクトルの平行と垂直が説明できる。
□ 直線のベクトル方程式について説明できる。
□ ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
4週 1. 平面のベクトル □ ベクトルとその演算の意味が説明できる。
□ ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ ベクトルの内積の性質が説明でき計算ができる。
□ 2つのベクトルのなす角が求められる。
□ 位置ベクトルについて説明できる。
□ ベクトルの平行と垂直が説明できる。
□ 直線のベクトル方程式について説明できる。
□ ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
5週 1. 平面のベクトル □ ベクトルとその演算の意味が説明できる。
□ ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ ベクトルの内積の性質が説明でき計算ができる。
□ 2つのベクトルのなす角が求められる。
□ 位置ベクトルについて説明できる。
□ ベクトルの平行と垂直が説明できる。
□ 直線のベクトル方程式について説明できる。
□ ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
6週 1. 平面のベクトル □ ベクトルとその演算の意味が説明できる。
□ ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ ベクトルの内積の性質が説明でき計算ができる。
□ 2つのベクトルのなす角が求められる。
□ 位置ベクトルについて説明できる。
□ ベクトルの平行と垂直が説明できる。
□ 直線のベクトル方程式について説明できる。
□ ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
7週 1. 平面のベクトル □ ベクトルとその演算の意味が説明できる。
□ ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ ベクトルの内積の性質が説明でき計算ができる。
□ 2つのベクトルのなす角が求められる。
□ 位置ベクトルについて説明できる。
□ ベクトルの平行と垂直が説明できる。
□ 直線のベクトル方程式について説明できる。
□ ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
8週 2. 空間のベクトル □ 空間における2点間の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ 空間ベクトルの内積の性質について説明できる。
□ 2つの空間ベクトルのなす角が求められる。
□ 空間の直線の方程式について説明できる。
□ 平面の方程式について説明できる。
□ 球面の方程式について説明できる。
□ 点と直線の距離が求められる。
□ 点と平面の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
2ndQ
9週 2. 空間のベクトル □ 空間における2点間の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ 空間ベクトルの内積の性質について説明できる。
□ 2つの空間ベクトルのなす角が求められる。
□ 空間の直線の方程式について説明できる。
□ 平面の方程式について説明できる。
□ 球面の方程式について説明できる。
□ 点と直線の距離が求められる。
□ 点と平面の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
10週 2. 空間のベクトル □ 空間における2点間の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ 空間ベクトルの内積の性質について説明できる。
□ 2つの空間ベクトルのなす角が求められる。
□ 空間の直線の方程式について説明できる。
□ 平面の方程式について説明できる。
□ 球面の方程式について説明できる。
□ 点と直線の距離が求められる。
□ 点と平面の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
11週 2. 空間のベクトル □ 空間における2点間の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ 空間ベクトルの内積の性質について説明できる。
□ 2つの空間ベクトルのなす角が求められる。
□ 空間の直線の方程式について説明できる。
□ 平面の方程式について説明できる。
□ 球面の方程式について説明できる。
□ 点と直線の距離が求められる。
□ 点と平面の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
12週 2. 空間のベクトル □ 空間における2点間の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ 空間ベクトルの内積の性質について説明できる。
□ 2つの空間ベクトルのなす角が求められる。
□ 空間の直線の方程式について説明できる。
□ 平面の方程式について説明できる。
□ 球面の方程式について説明できる。
□ 点と直線の距離が求められる。
□ 点と平面の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
13週 2. 空間のベクトル □ 空間における2点間の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ 空間ベクトルの内積の性質について説明できる。
□ 2つの空間ベクトルのなす角が求められる。
□ 空間の直線の方程式について説明できる。
□ 平面の方程式について説明できる。
□ 球面の方程式について説明できる。
□ 点と直線の距離が求められる。
□ 点と平面の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
14週 2. 空間のベクトル □ 空間における2点間の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの成分と大きさが求められる。
□ 空間ベクトルの内積の性質について説明できる。
□ 2つの空間ベクトルのなす角が求められる。
□ 空間の直線の方程式について説明できる。
□ 平面の方程式について説明できる。
□ 球面の方程式について説明できる。
□ 点と直線の距離が求められる。
□ 点と平面の距離が求められる。
□ 空間ベクトルの線形独立・線形従属について説明できる。
15週 試験答案の返却・解説 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
後期
3rdQ
1週 3.行列 □ 行列の加法・減法・乗法を説明できる。
□ 零因子について説明できる。
□ 転置行列、対称行列、交代行列について説明できる。
2週 3.行列 □ 行列の加法・減法・乗法を説明できる。
□ 零因子について説明できる。
□ 転置行列、対称行列、交代行列について説明できる。
3週 3.行列 □ 行列の加法・減法・乗法を説明できる。
□ 零因子について説明できる。
□ 転置行列、対称行列、交代行列について説明できる。
4週 4.連立1次方程式と行列 □ 消去法により連立1次方程式が解ける。
□ n次正方行列の逆行列が求められる。
□ 逆行列を用いて連立1次方程式を解くことができる。
□ 行列の階数が求められる。
□ 連立1次方程式が解をもつ条件について説明できる。
5週 4.連立1次方程式と行列 □ 消去法により連立1次方程式が解ける。
□ n次正方行列の逆行列が求められる。
□ 逆行列を用いて連立1次方程式を解くことができる。
□ 行列の階数が求められる。
□ 連立1次方程式が解をもつ条件について説明できる。
6週 4.連立1次方程式と行列 □ 消去法により連立1次方程式が解ける。
□ n次正方行列の逆行列が求められる。
□ 逆行列を用いて連立1次方程式を解くことができる。
□ 行列の階数が求められる。
□ 連立1次方程式が解をもつ条件について説明できる。
7週 4.連立1次方程式と行列 □ 消去法により連立1次方程式が解ける。
□ n次正方行列の逆行列が求められる。
□ 逆行列を用いて連立1次方程式を解くことができる。
□ 行列の階数が求められる。
□ 連立1次方程式が解をもつ条件について説明できる。
8週 5.行列式の定義と性質 □ 行列式の定義を説明できる。
□ 行列式の計算ができる。
□ 行列の積の行列式が求められる。
4thQ
9週 5.行列式の定義と性質 □ 行列式の定義を説明できる。
□ 行列式の計算ができる。
□ 行列の積の行列式が求められる。
10週 5.行列式の定義と性質 □ 行列式の定義を説明できる。
□ 行列式の計算ができる。
□ 行列の積の行列式が求められる。
11週 6.行列式の応用 □ 行列式の展開ができる。
□ 余因子行列について説明できる。
□ クラメルの公式について説明できる。
□ 連立1次方程式が零ベクトル以外の解をもつため
の条件を説明できる。
□ 空間ベクトルが線形独立であるための条件を説明できる。
□ 行列式の図形的意味を説明できる。
□ ベクトルの外積を求めることができる。
12週 6.行列式の応用 □ 行列式の展開ができる。
□ 余因子行列について説明できる。
□ クラメルの公式について説明できる。
□ 連立1次方程式が零ベクトル以外の解をもつため
の条件を説明できる。
□ 空間ベクトルが線形独立であるための条件を説明できる。
□ 行列式の図形的意味を説明できる。
□ ベクトルの外積を求めることができる。
13週 6.行列式の応用 □ 行列式の展開ができる。
□ 余因子行列について説明できる。
□ クラメルの公式について説明できる。
□ 連立1次方程式が零ベクトル以外の解をもつため
の条件を説明できる。
□ 空間ベクトルが線形独立であるための条件を説明できる。
□ 行列式の図形的意味を説明できる。
□ ベクトルの外積を求めることができる。
14週 6.行列式の応用 □ 行列式の展開ができる。
□ 余因子行列について説明できる。
□ クラメルの公式について説明できる。
□ 連立1次方程式が零ベクトル以外の解をもつため
の条件を説明できる。
□ 空間ベクトルが線形独立であるための条件を説明できる。
□ 行列式の図形的意味を説明できる。
□ ベクトルの外積を求めることができる。
15週 試験答案の返却・解説 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

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合75000025100
基礎的能力7500(-20)025100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000