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ベクトルと行列

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科目名 ベクトルと行列
旧カリキュラム名 代数・幾何I
教員名 大西 楢平
単位数    2 学年    1 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 必修
授業テーマ ベクトルと線形代数の基礎を学ぶ。線形代数は、無限の量を扱う微積分学とならんで有限次元を扱う基礎数学の大きなテーマの一つであり、次元の考え方の基礎を中心に講義を進める。ベクトルの幾何学と行列の代数的扱い方を学び、ベクトル、行列、行列式、線形変換、固有値の考え方とそれらの関係の理解を深める。
授業のねらい・到達目標 行列や行列式の扱い方、線形写像の考えかた、固有値問題の解法などを習得することを目標とする。また物理学に必要なベクトルの解析方法や固有値問題などの基本的考え方を理解して物理学等の問題に適用できるようにする。
授業の方法 教科書の例題を通して基礎の説明をして、さらに一般的な取扱方法を補足資料をもとにして講義を進める。学期期間中に演習を行い理解度に合わせて講義を進める。自然科学における応用の実例も説明する。
履修条件 なし。
事前学修・事後学修,授業計画コメント 授業中に随時数学ノートを配布するので内容をよく理解しておくこと。教科書で説明されていない定理の証明も補足をノートで行う。
授業計画
1 1.概論
2 2.平面および空間のベクトル(1):ベクトルと幾何学。
3 3.平面および空間のベクトル(2):内積とベクトル積。
4 4.ベクトルと行列:平面および空間における行列の性質。
5 5.行列の性質:行列の代数。
6 6.行列の性質:基本変形。
7 7.連立方程式の解法:ガウスの消去法。
8 8.行列式の値。
9 9. 行列式の性質と計算方法。
10 10. 線形変換。
11 11.ベクトルの線形独立と線形従属。
12 12. 固有値と固有ベクトル(1):基底ベクトルの考え方。
13 13. 固有値と固有ベクトル(2):応用。
14 14. 習熟度の確認。
15 15. 総括。
その他
教科書 石村園子 『やさしく学べる線形代数』 共立出版 2007年 第39版
講義期間中に随時補足資料と演習問題配布。
参考書 新井仁之 『線形代数 基礎と応用』 日本評論社 2006年
講義期間中に随時紹介。
成績評価の方法及び基準 試験(50%)、レポート(20%)、授業内テスト(30%)
レポートは学期中に行う演習問題を完成させて提出することが必須。原則として第14回に試験を行う。レポート締め切りは随時説明する。
オフィスアワー 本館2階講師室で授業終了後30分程度。

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