Web Syllabus(講義概要)
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線形代数Ⅰ
英文名Linear Algebra Ⅰ
科目概要物理学科 1年 3群科目 必修 2単位 前期 15 コマ 講義 週1コマ
科目責任者中村 厚
担当者中村 厚
備考科目ナンバリング:SP301-PF11

授業の目的

物理学の考察において、様々な数理的思考の根幹となる「線形代数学」の考え方、およびその取り扱い方を修得する。
特に線形ベクトル空間の概念を理解する。

DPとの関連

SG1SP1

教育内容

線形代数学の基本的概念である「ベクトル」「行列」「行列式」について、具体例を用いることによりその数学的意義を把握し、取り扱いに習熟する。

教育方法

線形代数学の基本的概念である「ベクトル」「行列」「行列式」等の意味、その取り扱い法について解説し、演習課題に取り組むことにより適切な運用能力を培う。

授業内容

項目内容担当者
1行列とベクトル(1)行列・ベクトルとその演算。中村 厚
2行列とベクトル(2)正方行列。中村 厚
3連立1次方程式の解法(1)2変数連立1次方程式の解。中村 厚
4連立1次方程式の解法(2)3変数連立1次方程式の解。中村 厚
5連立1次方程式の解法(3)N 変数連立1次方程式の解。中村 厚
6連立1次方程式の解法(4)掃き出し法とLU 分解。中村 厚
7行列式(1)小さいサイズの行列式。中村 厚
8行列式(2)N 次の行列式。中村 厚
9行列式(3)行列式の性質。中村 厚
10行列式(4)積の行列式。中村 厚
11線形空間(1)幾何ベクトルと数ベクトルの対応。中村 厚
12線形空間(2)一般の線形空間。中村 厚
13線形空間(3)線形空間の基底。中村 厚
14線形空間(4)グラム・シュミットの直交化。中村 厚
15まとめ全体の確認と復習。中村 厚
No. 1
項目
行列とベクトル(1)
内容
行列・ベクトルとその演算。
担当者
中村 厚
No. 2
項目
行列とベクトル(2)
内容
正方行列。
担当者
中村 厚
No. 3
項目
連立1次方程式の解法(1)
内容
2変数連立1次方程式の解。
担当者
中村 厚
No. 4
項目
連立1次方程式の解法(2)
内容
3変数連立1次方程式の解。
担当者
中村 厚
No. 5
項目
連立1次方程式の解法(3)
内容
N 変数連立1次方程式の解。
担当者
中村 厚
No. 6
項目
連立1次方程式の解法(4)
内容
掃き出し法とLU 分解。
担当者
中村 厚
No. 7
項目
行列式(1)
内容
小さいサイズの行列式。
担当者
中村 厚
No. 8
項目
行列式(2)
内容
N 次の行列式。
担当者
中村 厚
No. 9
項目
行列式(3)
内容
行列式の性質。
担当者
中村 厚
No. 10
項目
行列式(4)
内容
積の行列式。
担当者
中村 厚
No. 11
項目
線形空間(1)
内容
幾何ベクトルと数ベクトルの対応。
担当者
中村 厚
No. 12
項目
線形空間(2)
内容
一般の線形空間。
担当者
中村 厚
No. 13
項目
線形空間(3)
内容
線形空間の基底。
担当者
中村 厚
No. 14
項目
線形空間(4)
内容
グラム・シュミットの直交化。
担当者
中村 厚
No. 15
項目
まとめ
内容
全体の確認と復習。
担当者
中村 厚

到達目標

線形代数の考え方を理解し、様々な数理的対象をそれに基づいて説明及び表現できるようになることを目的とする。

評価基準

毎回のレポート課題(20%) および期末試験の結果(80%) によって総合的に評価する。

準備学習(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:毎回の講義あたり120 分の予習および120 分の復習が必須である。】
予習においてはclassroom 等に公開されたテキストの内容を熟読し、必要な計算は実行しておくこと。復習においては毎回の演習課題をもう一段深く考察すること。

実務経験のある教員情報

該当教員なし

関連科目

線形代数 II, 微分積分 I, 微分積分 II, 物理数学 I, 物理数学 II

その他

毎週のレポート課題、および期末試験についてはclassroom やウェブサイト等において解答の概略と講評を公開する。
後期開講科目「線形代数II」と連続した一体の講義であり、授業内容は前後期にわたり連続して展開される。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書工科系線形代数[新訂版]筧三郎数理工学社
参考書線形代数がわかる中村厚・戸田晃一技術評論社
教科書
署名
工科系線形代数[新訂版]
著者・編者
筧三郎
発行所
数理工学社
参考書
署名
線形代数がわかる
著者・編者
中村厚・戸田晃一
発行所
技術評論社