【授業の目的】
主に数ベクトル空間を対象として,線形空間の性質や基底,部分空間や線形写像について,また,行列の固有値・固有ベクトル,および対角化とその応用について学ぶ.
【授業の到達目標】
部分空間の基底が求められる.線形写像の核や像,ランクが計算できる.固有値を求め,対角化ができる.
【授業概要(キーワード)】
線形空間,部分空間,基底,核,像,グラム・シュッミトの直交化法,固有値,固有ベクトル,対角化.
【科目の位置付け】
理工系の基礎となる線形空間・線形写像とその応用法を理解することにより,学問の実践に必要な基礎的能力を身につけるものである(基盤教育の基本理念より).
【授業計画】
・授業の方法
講義形式で主に板書を使って行う.講義中にレポートの作成と提出を求めることがある.
・日程
次のように進める予定である.教科書と順番が前後することがある. 第1回:ベクトル空間・1 第2回:ベクトル空間・2 第3回:ベクトル空間・3 第3回:ベクトル空間・4 第4回:線形写像・1 第5回:線形写像・2 第6回:線形写像・3 第8回:説明と試験 第9回:内積空間 第10回:正規直交基底 第11回:直交行列 第12回:固有値・固有ベクトル 第13回:行列の対角化・1 第14回:行列の対角化・2 第15回:説明と試験
【学習の方法】
・受講のあり方
板書した内容をあとで引用することがある.必要なら板書をノートに写しておくこと.なお,講義中はスマホなど電子機器の電源を切り,鞄などにしまうこと.
・授業時間外学習へのアドバイス
講義で説明した計算や証明を自分でもやってみること.演習問題やテキストの問題を解き,計算に慣れるとともに解法をよく理解しておくこと.
【成績の評価】
・基準
部分空間の基底が求められる.線形写像の核や像,ランクが計算できる.基底の正規化ができる.固有値や固有ベクトルを求め,対角化ができる.
・方法
プリント10点,試験100点で評価する.試験は中間試験(4割)と期末試験(6割)の2度行う.合計60点以上の学生は合格とする.なお,試験を1度でも受けない学生は不合格とする.
【テキスト・参考書】
テキスト:木田雅成「線形代数学講義」(培風館)
参考書:齊藤正彦「線型代数入門」(東京大学出版会) 佐武一郎「線型代数学」(裳華房) 長谷川浩司「線形代数」(日本評論社) 藤岡敦「手を動かして学ぶ線形代数」(裳華房) 三宅敏恒「入門線形代数」(培風館)
【その他】
・学生へのメッセージ
試験の解答例などのプリントをwebclassにアップすることがあるので,webclassへの登録も行っておくこと.
・オフィス・アワー
授業時間外に学生の質問に答える「オフィス・アワー」については講義の時に連絡します.なお,定義や定理の確認をしてもらうことがありますので,テキストや講義のノートなどを用意してきてください.
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