数学C
 Mathematics C
 担当教員:棚橋浩太郎(Kotaro Tanahashi)
 担当教員の所属:非常勤講師(数物学分野)
 開講学年:1年  開講学期:後期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:機械システム工学科  科目区分:専門教育科目・選択必修 
【授業の目的】
高校でのベクトルの学習に引き続き、ここでは 2 X 2 行列の演算に習熟する。さらに、一般の n X n 行列の演算に習熟する。さらに、正方行列に関する行列式の性質を学び、行列式の計算力をつける。また、逆行列の概念を理解し、連立 1 次方程式の解法に応用する。 また、2 X 2 行列の固有値・固有ベクトルを求め、対角化できるようになることが目的である。

【授業の到達目標】
理工系学生が最初に学習する数学教科の一つに線形代数学が挙げられる。ここでは線形代数学の前半をなす行列と行列式を学習し、それらの十分な計算力を養い、
二年次前期の数学 II(線形代数学の後半)につなげることを目標とする。

【授業概要(キーワード)】
集合、複素数、ベクトル、連立1次方程式、行列、ガウスの消去法(掃き出し法)、主成分、階数、単位行列、正則行列、逆行列、転置行列、行列式、サルスの方法、クラーメルの公式、余因子行列、固有値、固有ベクトル、対角化

【科目の位置付け】
(高分子・有機材料工学科) CP1(3),DP2 に対応する。(化学・バイオ工学科)CP1(1),DP2 に対応する。(情報・エレクトロニクス学科) CP1(1),DP2 に
対応する。(機械システム工学科)CP1 DP1 および学習教育到達目標の(A) に対応する。

【授業計画】
・授業の方法
毎回プリントで講義するのでその中に書き込み、計算すること。教科書を予習すること。
・日程
前半では、高校で習ったベクトルを復習し、複素数をとらえなおす。その後、連立一次方程式の解き方を学ぶ。また連立一次方程式の行列表示を通して行列と連立一次方程式の関係に対する理解を深める。
1. 平面・空間ベクトルと複素数 2. 行列と連立1次方程式 3. 簡約化 4. 連立1次方程式の解の分類 5. 中間試験とまとめ

後半では、2次正方行列の積や行列式、逆行列、1次変換との関係を学ぶ。2次正方行列の固有値、固有ベクトルを求め、対角化を行う。
6. 2次正方行列の演算 7. 2次正方行列の逆行列と行列式 8. 平面上の1次変換 9.行列の演算 10. 逆行列 11. 行列式 12. 行列式の性質 13. クラーメルの公式 14. 2次正方行列の対角化 15. 期末試験とまとめ

【学習の方法】
・受講のあり方
遅刻、欠席はしないこと。1/3以上の欠席は受験資格を認めない。
・授業時間外学習へのアドバイス
毎回小テストをするので、再度解いてみること。講義内容について復習し,理解できない点は積極的に質問すること。

【成績の評価】
・基準
科目の達成目標に記載した項目について,正しく理解していることを合格の基準とする
・方法
 試験100点で評価する。60点以上を合格とする。小テストなどを加味することがある。

【テキスト・参考書】
(テキスト)三浦毅・早田孝博・佐藤邦夫・高橋眞映共著「線型代数の発想」学術図書出版社
(参考書)寺田文行著 「線形代数 増訂版」 サイエンス社,
内田伏一他著「線形代数入門」 裳華房

【その他】
・学生へのメッセージ
教科書の問題を解くこと。講義で理解できなかった点や、疑問に思ったことは積極的に質問にくること。
・オフィス・アワー
個別の質問がある場合は,授業終了後やWebClassで受け付ける。

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