線形代数 I (藤原 英徳)
科目名: 線形代数 I (02) Linear Algebra 1
担当教員: 藤原 英徳 (非常勤教員) fujiwara@fuk.kindai.ac.jp
自然科学科目 必修科目 2単位
1年 前期 金曜5限目 2101講義室
授業の概要
ベクトル空間、線形写像、行列と行列の演算、行列式、連立1次方程式の解法など、線形代数学の前半部分を講義する。
カリキュラムにおけるこの授業の位置付け
線形代数は、多岐にわたる数学の各分野における基本的事項を多く含み、大学で学ぶほとんどの理工系科目に対する基礎科目であり、同時に、「数学的なものの考え方」を学ぶことを目的とした科目でもある。特に、「数の並び」としての行列を対象として、その全体に演算を定義し理論を組み立てていく手法は、多くの自然科学の研究方法にも取り入れられている。
線形代数Iでは、主として行列と行列式、及び、連立1次方程式の解法に習熟することを目指す。
授業項目 (授業計画)
- (1) ベクトルとベクトル空間
- (2) 線形写像と行列
- (3) 行列演算
- (4) 連立1次方程式
- (5) 行列の基本変形
- (6) 行列の簡約化
- (7) 逆行列
- (8) 行列式
- (9) 行列式の基本性質
- (10) 行列式の計算
- (11) 余因子行列
- (12) 連立1次方程式の解法
- (2) 線形写像と行列
授業の進め方
上記の項目に関する講義と並行して、適宜、演習、レポートまたは小テスト等を課すこともある。
授業の達成目標 (学習・教育目標との関連)
学習・教育目標「(A-1)自然科学の基礎—機械情報工学で必要となる数学、および機 械情報工学の基礎となる物理・化学について理解し、機械情報工学へと応用できる能力 (1)数学の基礎」を身につけるために、行列に関する演算、階数と連立1次方程式、行列式の概念を理解し、計算に活用できるとともに、対象分野科目の理論の理解 に使用できる能力を養うことを目標とする。
- (1) 行列の概念、演算を理解する。
- (2) 基本変形、階数を理解し、逆行列および連立1次方程式の計算ができる。
- (3) 行列式の意味を理解し、計算ができる。
- (2) 基本変形、階数を理解し、逆行列および連立1次方程式の計算ができる。
成績評価の基準および評価方法
上記の具体的な目標の達成度を、レポートおよび小テスト等(40%以下)および期末試験(60%以上)により評価する。
キーワード
ベクトル、ベクトル空間、線形写像、行列、行列式、基本変形、連立一次方程式。
教科書
村上・佐藤・野沢・稲葉:教養の線形代数(培風館)
参考書
三宅敏恒:入門線形代数(培風館)
矢ヶ部巌:線形代数(共立出版)
清水和幸:生命システム解析のための数学(コロナ社)
備考
目標達成が不十分な場合、補習を行うことがある。