●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の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。
|
●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。
|
●授業内容
以下の授業内容は標準的に教えられるものであり,講義の順序を示すものではない。実際の講義予定は別に提示する。 1.空間図形(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 (発展的内容)外積,空間ベクトルに対する線形結合,線形独立・従属,球面の方程式 2.行列 行列の基礎概念を理解し,その演算法則に習熟する。 (キーワード)行列の演算,単位行列,正則行列,逆行列,対角行列,転置行列 (発展的内容)三角行列,行列の分割,実対称行列,直交行列 3.行列の基本変形と連立一次方程式 行列の基本変形により階数の概念を理解し,連立一次方程式の掃き出し法による解法との関係を理解する。また,正則行列の判定と逆行列の計算法にも習熟する。 (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,逆行列の計算 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)行列式の基本性質,行列式の展開,余因子 (発展的内容)置換,クラメールの公式,余因子行列と逆行列,平行6面体の体積
|
●成績評価の方法
中テスト3回(各20%)+期末テスト(40%)の合計点で評価する。 受けた試験の配点の合計が総配点の6割に達しない場合は欠試の扱いとする。
|
●教科書
http://www.math.nagoya-u.ac.jp/~yamagami/teaching/linear/linear2016.pdf
|
●参考書
(1)松坂和夫「線型代数入門」岩波書店 (2)金子 晃「線形代数講義」 サイエンス社 (3)斎藤正彦著「線型代数入門」(基礎数学 1) 東大出版会 (4)長谷川浩司「線型代数」日本評論社
|
●注意事項
1時間の授業に対して、2時間の自主学習が想定されているという。
|
●本授業に関する参照Webページ
http://www.math.nagoya-u.ac.jp/~yamagami/teaching/teaching.html
|
●担当者からの言葉(Webページのみ表示)
軽くみていては火傷する、深刻に捉えていては身動きできぬ。 数学は、甘い菓子では決してないが、かといって苦い薬でもない。 心を楽にして、何度でも叩いてみよう。 壁がもしかして扉に変じるやも知れぬ。 そう信じて、くり返しくり返し叩く。 それが見つかるまで。
|