教える内容を細かく分割せよ.
・ベクトルについて: 1分
方向と大きさをもつものがベクトルである.(パワーポイント),座標とともに図示する.(ホワイトボード)
例 ある地点から見た別の地点の位置
・スカラーについて: 1分
向きを持たず,大きさだけのものがスカラーである.(パワーポイント)
ペットボトルの中のコーヒーの量 (実物)
スカラーはベクトルのなかで,要素が1つしか持たないものと考えてもよい.
・スカラーの具体的な他の例について質問する. 1分
・ベクトルの具体的な他の例について質問する. 1分
・数値を代入した2次元ベクトルの内積の演算をホワイトボードで例示する.同じ要素ごとの掛け算をし,その和をとることをわかってもらう. 1分
・実際の数値を入れた2次元のベクトルで算出してもらう. 3分
同じ要素ごとの掛け算をしたものの和を取る内積の演算に慣れる.
パワーポイント(2段階)
・ベクトルの内積のメリット
距離がわかる
角度がわかる
成分を取り出せる
何次元でも使える
統計学でも使える
物理学でも使える
信号処理にも使える
コンピュータ・グラフィックにも使える
まず,大きさが1のベクトル2つについての内積を図式解説する 2分
この際にx軸に対して角度θ(deg)のベクトルの要素は(cos (θ),sin(θ))であることを導入する.
この導入は,x方向からみたベクトルの長さをコサイン,y方向からみたベクトルの長さをサインと呼
びますよ,という約束ごととして踏まえてもらう. 2分
・計算機でもこの約束事は通用していることを,cos(60deg)やsin(30deg)等をgoogleから検索した計算機で入力し,体感してもらう.難しく考える必要がなく,計算機が答えを出してくれるものであり ,使えればよいことを納得してもらう.計算機ではじき出した結果について,発表してもらう. 10分
・これらのベクトルの内積の値はcosを用いてどのように表されるか?質問し,わかった
人に答えてもらう.わからなければ,図式を見ながらこちらが答える. 2分
・長さが1でない場合について,内積の値はcosを用いてどのように表されるか?質問し,わかった人
に答えてもらう.わからなければ,図式を見ながらこちらが答える. 2分 これは要らないかも.