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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

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。

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。