授業の目標と概要 |
大学編入(高専専攻科進学を含む)を目指す学生、あるいは、さらに数学を深く
学びたいという学生を対象に、線形代数(ベクトル、行列、行列式)の分野につ
いて、実際の編入問題をもとに詳しい解説をする。
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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第2学年の「数学B」で学んだ知識を前提に、先へ進む。
毎時間演習をするので、時間内でできない問題は各自やること。
試験の間違いを訂正したやり直しレポートを提出すること。
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到達目標 |
基本事項と数学的な考え方を十分理解させ、教科書および補助教材の問題の70%
は自分の力で解けるようにする。大学編入(高専専攻科進学を含む)試験に合格で
きる実力をつけさせる。
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成績評価方法 |
定期試験の平均点で評価する(100%)。再試験は行わない。
試験成績が60点以上の場合、授業態度などを10%までの範囲で加減する。
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テキスト・参考書 |
教科書 : ベクトル・行列・行列式/徹底演習 (森北出版)
補助教材 : 2年の数学Bで使用した教科書
新編高専の数学2問題集(森北出版)
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メッセージ |
数学の専門的な理論を背景にした、かなり高度な内容も含まれるので、
単に計算ができるだけでなく、その意味についても理解できるように努め、
さらにあとで復習することが大切である。
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授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
1.行列式
・定義と性質(2回)
・行列式の計算(6回)
2.連立方程式の解法
・クラメルの公式(2回)
・掃き出し法(4回)
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・行列式の定義と性質を理解し、展開や因数分解など
の計算ができる。
・連立方程式をクラメルの公式・掃き出し法を使って
解ける。
・解が一意でないときの連立方程式を解ける。
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前期中間試験 |
実施する
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3.行列
・行列の演算(10回)
・余因子、逆行列(4回)
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・行列の加法・減法・乗法の演算ができる.
・逆行列を求めることができる.
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前期期末試験 |
実施する
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4.行列のべき
・数学的帰納法(2回)
・ハミルトン・ケーリーの定理(2回)
5.行列の階数
・ベクトルの1次独立・1次従属(2回)
・階数(2回)
6.1次変換(6回)
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・正方行列のべきを、数学的帰納法を利用したり
ハミルトン・ケーリーの定理を応用したりして
求めることができる。
・ベクトルの1次独立性と行列の階数の関係を理解
し、その計算ができる。
・1次変換のうち特に回転による変換や直交変換の
意味を理解し、また、計算できる。
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後期中間試験 |
実施する
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7.固有値と固有ベクトル
・固有値と固有ベクトル(7回)
・行列の対角化(4回)
・2次形式の標準化(3回)
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・2次と3次の正方行列の固有値と固有ベクトルを
求める計算ができ、1次変換との関係が分かる。
・固有値と固有ベクトルを求める問題を通して、
行列の階数との関係が分かり、行列の対角化が
できる。
・行列の対角化を応用して2次形式の標準化の計算
ができる。
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後期期末試験 |
実施する
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