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学部・研究科
Faculty/Graduate School
時間割コード
Course Code
62061
科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle
線形代数4
授業形態/単位
Term/Credits
クラス
Class
/2
担任者名
Instructor
和久井 道久
曜限
Day/Period
月2
授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives

授業種別 / Teaching Types

講義(対面型)

言語 / Language

日本語(Japanese)

授業概要 / Course Description

1年次の線形代数1、2では対角化を学んだが、すべての行列が対角化可能なわけではなく、実際には対角化不可能なものの方が多い。そのようなときには、Jordan標準形に変換して線形代数に関わる問題を解決する。
この授業の最終目標は、このJordan標準形の理論とその応用を知ることにあるが、
前半部分では、置換による行列式の定義と多重線形写像の視点による行列式の取り扱い、ベクトル空間に対する直和分解の考え方、ベクトル空間の基底・次元に関する基本定理、線形変換の対角化可能性判定法など、任意の体上の有限次元ベクトル空間とそれらの間の線形写像に関する基本事項を学ぶ。

授業の約1週間前に、授業プリントをホームページ
http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~wakui/presen7/html
にアップロードするので、各自でファイルをダウンロードすること。
該当する授業日の学習内容チェックシートと演習問題事前練習シートをそれぞれA4サイズの用紙に印刷して、設問に答えて、授業当日に持参すること。

授業の前半約1時間を講義に当て、後半約30分を学生による演習問題解答の時間に当てる。演習問題の解答は、演習問題解答シートに記入する。

到達目標 / Course Objectives

①知識・技能の観点
・抽象的な考え方や扱い方に慣れる。
・行列式を多重線形写像の視点からも扱えるようにする。
・直和の概念を理解する。
・線形変換が対角化可能か否かの様々な判定法を使いこなせるようにする。
・Jordan標準形を利用した定数係数線形常微分方程式の解法を身につける。

②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
式や命題の羅列にならないように、適宜つなぎの言葉や文を挟んで、論理的な解答が書けるようになる。

③主体的な態度の観点
よく考えてわからないことは自ら調べ、質問をし、課題に取り組むなどして、線形代数の考え方を意欲的に学ぶ。

授業手法 / Teaching Methods

・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック

授業計画
Course Content

授業計画 / Course Content

1.  体
2.  順列の転倒数と行列式
3.  置換とその符号
4.  行列式の性質
5.  ベクトル空間の公理
6.  基底と次元
7.  部分空間と次元
8.  線形写像とその行列表示
9.  ベクトル空間の直和分解
10.  線形変換の固有値・固有空間
11.  三角化と対角化
12.  Frobeniusの定理とCayley-Hamiltonの定理
13.  広義固有空間分解と固有値の重複度
14.  Jordan標準形
15.  Jordan標準形の応用

授業時間外学習 / Expected work outside of class

授業内容を理解するには、家で復習することが不可欠です。
授業中にとったメモを整理したり、わからない事柄をつきとめてそのことについて調べたり、オフィスアワーを利用して質問したり、大学生としての自分なりの学習スタイルを築き上げてください。

成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria

方法 / Grading Policies

定期試験(筆記試験)の成績と平常成績で総合評価する。
課題への取り組み(提出回数、理解度、必要な修正の実行)が極端に不良でないことを前提に、定期試験を100点満点で採点し、その成績に平常点を加算し、合計が60点以上のときを合格、59点以下のときを不合格とする。
平常点とは、第15回までの各授業において出された学習内容チェックシートの得点(各チェックシートを指定された日に提出し、かつ、「課題をこなした」と認められた場合に1点を加算)と授業の後半で解く演習問題解答シートの得点(各解答シートは2点満点で採点)の合計のことを指す。
割合で書くと、定期試験(69%),  平常点(31%)になる。

基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy

①知識・技能の観点
抽象的な考え方や扱い方に慣れたかどうか、
行列式を多重線形写像の視点からも扱えるようになったかどうか、
直和の概念を理解したかどうか、
線形変換が対角化可能か否かの様々な判定法を使いこなせるようになったかどうか、
Jordan標準形を利用した定数係数線形常微分方程式の解法を身につけたかどうかを評価する。

②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
式や命題の羅列にならないように、適宜つなぎの言葉や文を挟んで、論理的な解答が書けるようになったかどうかを評価する。

③主体的な態度の観点
よく考えてわからないことは自ら調べ、質問をし、課題に取り組むなどして、線形代数の考え方を意欲的に学んだかどうかを評価する。

教科書
Textbooks

吉本武史、山崎丈明  『線形代数学-理論・技法・応用-』  (学術図書)  978-4-7806-0258-6

授業計画に掲げられている項目が載っている線形代数の教科書であれば、上記に限らず、どんなものでもよい。

参考書
References

二木昭人  『基礎講義 線形代数学』  (培風館)  978-4563002756
三宅敏恒  『線形代数学 初歩からジョルダン標準形へ』    (培風館)  978-4563003814
川久保勝夫  『線形代数学』  (日本評論社)  978-4535786547
石井伸郎、川添充、高橋哲也、山口睦  『理工系新課程 線形代数 基礎から応用まで』  (培風館)    9784563003920
増岡彰  『ガイダンス線形代数』    (サイエンス社)    978-4781915319

フィードバックの方法
Feedback Method

提出された課題は、添削して次回授業時に返却する。

担任者への問合せ方法
Instructor Contact

オフィスアワー
火曜12時30分から13時30分に個人研究室で対応する予定。
変更等を含め、詳細は第1回の授業時に通知する。

その他
授業に関する問い合わせ(個別の質問は除く)は、関大LMSのメッセージ機能で連絡してください。

備考
Other Comments

課題は、授業内容をよりよく理解するためのものであり、「得点を稼がせる」ためのものではない。
他人の答案を参照する、書き写す等などの不正行為が疑われる場合、授業の進行を妨げる行為を行ったときには平常点にマイナス点を加点する場合がある。
再履修者に対して一切特別な配慮は行わない。