数学IIB(ME2,IE2)(Mathematics IIB)
本科選択・必修開設時期単位数授業形態担 当
一般科目必修2年3講義 原田 幸雄
【授業の概要】
基礎数学(1年次)を引き継ぎ、三角関数の加法定理を学び、次に2次曲線の方程式や不等式と領域について学ぶ。引き続いて場合の数・順列・組合せ・数列などについて学ぶ。線形代数に入り、平面や空間のベクトルの定義・性質・演算・図形への応用などについて学ぶ。
【授業の進め方】
教科書に沿って講義形式で進めるが、「演習」、レポートを次のように行う。「演習」:各節を終える毎に演習を行う。教科書の問題を輪番に割り当て、解答を板書してもらう。「レポート」:問題集(教科傍用)の問題を解答して提出する。数学は、毎時間の内容をきちんと理解しながら進むことが必要で、もし途中で分からなくなったら復習するなり質問するなりして、疑問点は解消しておくこと。以下に示す授業計画は1週分(前期は週2回、後期は週1回)を1回分としてある。
【授業計画】 【授業項目】 【内 容】
1 回 三角関数の加法定理とその応用 三角関数の加法定理とは何かを学び、加法定理からいかにさまざな公式が導かれるかを学ぶ。
2 回 三角関数の合成、演習 三角関数の合成について学び、ここまで学んだ内容についての演習を行う.
3 回 2次曲線の方程式 円・楕円・双曲線の性質を学び、それらの方程式を導く。
4 回 2次曲線の方程式(続)、演習 放物線の性質を学び、その方程式を導く。ここまで学んだ内容についての演習を行う。
5 回 2次曲線の接線、演習 2次曲線の接線の方程式を導き、ここまで学んだ内容についての演習を行う。
6 回 不等式と領域、場合の数 さまざまな不等式の表す領域の求め方を学ぶ。また、いろいろな事柄の起きる場合の数の数え方を学ぶ。
7 回 順列、組合せ、重複順列 順列や組合せ、さらにさまざまな順列の考え方と計算法を学ぶ。
8 回 中間試験 これまでに学んだことの復習とそれを使っての問題解決
9 回 二項定理、演習 二項定理・二項係数などについて学ぶ。ここまで学んだ内容についての演習を行う。
10 回 数列、等差数列 数列とは何か、数列の定義、等差数列の定義とその性質について学ぶ。
11 回 等比数列、いろいろな数列の和 等比数列の定義とその性質、シグマ記号の定義と性質、自然数の累乗の和について学ぶ。
12 回 漸化式と数学定帰納法 数列の帰納的定義とは何かを学び、数学的帰納法とその使い方について学ぶ。
13 回 ベクトル、ベクトルの演算 ベクトルとは何か、ベクトルの表し方、ベクトル量の和と差の求め方について学ぶ。
14 回 演習 ここまで学んだ内容についての演習を行う。
期末試験 これまでに学んだことの復習とそれを使っての問題解決
15 回 答案返却など 前期末試験の解答例と注意点の説明
16 回 ベクトルの成分 ベクトルの成分とは何かを学び、成分による計算法を学ぶ。
17 回 ベクトルの内積 ベクトルの内積とは何かを学び、成分による内積の計算法を学ぶ。
18 回 ベクトルの平行と垂直 ベクトルの平行条件・垂直条件について学ぶ。
19 回 ベクトルの図形への応用 内分点のベクトル表示、平面内の直線や円のベクトル方程式などを学ぶ。
20 回 ベクトルの図形への応用(続) 前回に引き続き、図形のベクトル方程式などを学ぶ。
21 回 空間座標、ベクトルの成分 空間内の座標を定義し、2点間の距離を求めてみる。空間ベクトルの成分表示と成分による計算について学ぶ。
22 回 演習 ここまで学んだ内容についての演習を行う。
23 回 中間試験 これまでに学んだことの復習とそれを使っての問題解決
24 回 内積 空間ベクトルの内積の定義とその性質、およびその応用について学ぶ。
25 回 直線の方程式 空間内の直線の方程式を学ぶ。
26 回 平面の方程式 平面の方程式を学ぶ。
27 回 球の方程式 球の方程式を学ぶ。
28 回 ベクトルの線形独立・線形従属 ベクトルの線形独立・線形従属とは何かについて学び、それを利用した問題解決を考える。
29 回 演習 ここまで学んだ内容についての演習
期末試験 これまでに学んだことの復習とそれを使っての問題解決
30 回 答案返却など 後期末試験の解答例と注意点の説明
【到達目標】2年次での線形代数で主な内容はベクトルである。ベクトル計算が座標を使って代数的にできること。教科書の問いと練習問題の70%が自力で解けるようになる。
【徳山高専学習・教育目標】A1【JABEE基準1(1)】
【評価法】学年末評価:定期試験4回の平均点×0.8+平常点(レポート、演習、授業態度などを合計して100点)×0.2
【テキスト】新訂 基礎数学、新訂 線形代数(大日本図書)
【関連科目】数学全般