●本授業の目的およびねらい
「線形性」は近代科学における数量的取り扱いの最も基本的な概念であり,さまざまな分
野で用いられる.その線形性を数学的に扱う手法を与えるが線形代数学である.本科目は
通年講義の前半として,行列の数学的取り扱いに習熟し,諸概念を理解することを目的と
する.特に,座標幾何学(平面,空間)による幾何学的理解,連立一次方程式の解法への
習熟,行列式の概念の理解を重視する.
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●履修条件あるいは関連する科目等
高校数学の内容を既知とする.線形代数学IIとあわせて完結した講義となる.
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●授業内容
0.集合と写像
1.空間内の平面と直線
空間内の基本的な図形である直線,平面の方程式や方向ベクトル,法線ベクトルなどを通
して,方程式に対する幾何的感覚を養う.
(キーワード)直線の方程式,平面の方程式,方向ベクトル,法線ベクトル,内積
2.行列
行列の基礎概念を理解し,その演算に習熟する.
(キーワード)行列,行列の和・積・スカラー倍,単位行列,正則行列,逆行列,対角行
列,転置行列
3.行列の基本変形と連立一次方程式
掃き出し法による連立一次方程式の解法を学び,行列の基本変形,簡約化を通して,連立
一次方程式と行列の関係について理解する.また,正則行列と階数の関係,逆行列の計算
方法についても学習する.
(キーワード)連立一次方程式,基本変形,拡大係数行列,行列の階数,解の自由度
4.行列式
行列式の基本性質,幾何的意味を理解し,行列式の計算に習熟する.また,行列の正則性
と行列式の関係などについて学ぶ.
(キーワード)行列式,多重線形性,行列式の展開,余因子
実際の講義予定は別に提示する.
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●成績評価の方法
筆記試験(中間試験,期末試験)の成績にレポートなどの成績を加味して評価する.
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●教科書
理工系の基礎線形代数学 硲野敏博,加藤芳文 学術図書出版社
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●参考書
線形代数入門,斉藤正彦,東京大学出版会
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●注意事項
・講義とともに演習を織り込んだ授業形態とする.
・講義予定,成績評価の詳細については,1回目の講義のときに説明する.
・授業時間が限られているので,自宅での予習・復習・演習が不可欠である.
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