線形代数学Ⅰ (E22B)

日本大学理工学部

2019年理工学部シラバス - まちづくり工学科

設置情報

科目名	線形代数学Ⅰ
設置学科	まちづくり工学科	学年	1年
担当者	五十嵐　威文	履修期	前期
単位	2	曜日時限	火曜2
校舎	船橋	時間割CD	E22B
クラス	2
ポリシー	ディプロマ・ポリシー【DP】カリキュラム・ポリシー【CP】

概要

学修到達目標	ベクトル、行列、行列式を理解し、計算技術を身につけることができる。これにより、連立一次方程式の解法も身につけることができる。
授業形態及び授業方法	板書による講義とプリントによる演習を行う。前半45分程度、板書を利用して講義を行った後にプリントを配布して演習問題を解いてもらい、後半45分程度、板書を利用して講義を行った後にプリントの残りの演習問題を解いて提出してもらう。
履修条件	特になし。

授業計画

第1回	ガイダンス（教科書、成績、単位取得、授業の進め方についての説明）行列とその演算行列の定義を理解して、行列の成分を求める。行列の和と差、数と行列の積をどのように定めるかを理解して、その計算を習得する。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。（120分）
第2回	行列の積行列の積をどのように定めるかを理解して、その計算を習得する。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第3回	正方行列・転置行列正方行列とその累乗を理解し、正方行列の計算を行う。転置行列を理解し、転置行列を含めた計算を行う。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第4回	行列式・ベクトル行列式を定義して、２次と３次の行列式の計算を習得する。自然数の順列について、偶順列、奇順列を理解する。ベクトル、逆ベクトル、単位ベクトルを理解する。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第5回	逆行列逆行列を定義して、２次の正方行列について、２次の行列式を用いて、逆行列を計算する。逆行列を含めた行列の計算を行う。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第6回	ベクトルの演算と成分ベクトルの和とスカラー倍を理解して、ベクトルの演算を行う。平面や空間においてベクトルの成分を理解し、ベクトルの成分表示や大きさを求める。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第7回	ベクトルの内積内積の定義からベクトルの内積を求める。ベクトルの成分から内積を求める。内積から2つのベクトルのなす角を求める。内積の性質を理解して、内積を求める。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第8回	ベクトルの平行と垂直・線形結合ベクトルの平行や垂直の条件、線形結合や基本ベクトルを理解する。ベクトルの「外積」を定義して、2つのベクトルに垂直な空間ベクトルの成分を求める。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第9回	連立１次方程式① ガウスの消去法（行列の基本変形）を理解し、連立１次方程式をガウスの消去法を用いて解く。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第10回	連立１次方程式② 前回に引き続き、連立１次方程式をガウスの消去法で解く。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第11回	行列式の性質行列式の性質を用いて、４次の行列式の計算を行う。また、3次の行列式の因数分解も行う。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第12回	行列の階数・行列式の展開行列の階数を理解して、行列の基本変形を用いて行列の階数を求める。行列式の展開を用いて、４次の行列式の計算を行う。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第13回	逆行列と連立１次方程式３次の正方行列について、３次の行列式を用いて、逆行列を求める。逆行列を利用して連立１次方程式を解く。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（240分）
第14回	連立１次方程式と行列式連立１次方程式をクラメルの公式で解く。連立１次方程式Ax=0がx=0以外の解をもつ条件を理解する。【事後学習】講義ノートを見返して公式や例題などの重要事項を復習すること。また、前回と今回提出してもらったプリントを返却して、解答（プリントと同じ演習問題付き）も配布するので、各自でプリントの答え合わせや復習をしてもう一度解いてみること。（360分）
第15回	復習および平常試験各自で知識の再確認、復習をする。その後、試験を実施する。試験では参照物の持ち込みは不可。【事前学習】第1回から第14回までの講義ノートやプリントやその解答をもう一度見返して復習すること。（120分）【事後学習】後期の授業に備えて、夏休みの間に講義ノートやプリントやその解答をもう一度見返して復習しておくこと。試験で出来なかった（自信がない）部分の単元は特によく復習すること。（120分）

その他

教科書	『新線形代数』大日本図書
参考書	原康夫『理工系の基礎物理力学新訂版』学術図書構造力学研究会『建築構造力学下』理工図書『理工系の基礎物理力学新訂版』は1年次の「力と運動の物理学Ⅰ・Ⅱ」の教科書で、これを見ると線形代数で特にベクトルがよく使われていることがわかります。『建築構造力学下』は2年次の「構造力学Ⅱ」の参考書で、これを見ると線形代数で特に行列がよく使われていることがわかります。
成績評価の方法及び基準	原則として平常試験の結果を重視します。但し、平常試験が60点未満の場合、『平常試験の点数＋演習プリントの提出枚数≧60』を満たしているときはC評価（60点）とします。 S評価の条件は、平常試験が90点以上かつ授業での演習プリントの提出状況が良いことが必要で、クラスで上位の成績にいることです。
質問への対応	演習中または授業後またはオフィスアワーまたはメールで
研究室又は連絡先	研究室：848B（8号館4階）メールアドレス：igarashit@penta.ge.cst.nihon-u.ac.jp （メールをするときは、学科、学生番号、名前を名乗ってからメールするようにして下さい）
オフィスアワー	月曜船橋 16:45 ～ 17:25 848B研究室火曜船橋 15:05 ～ 15:55 848B研究室
学生へのメッセージ	「四股」や「テッポウ」や「すり足」が大相撲の力士にとって必要不可欠であるように、「微分積分学」や「線形代数学」は理工系の学生にとって必要不可欠です。この授業では、線形代数の基礎的な計算力を身につけることを目指します。そのために、毎回演習プリントを配布して計算の稽古をつけていきます。毎回しっかりと稽古をしていけば試験もできるようになりますので、欠席をしないよう熱意をもって頑張って下さい！稽古に近道はありませんが、稽古は嘘をつきません。また、私は日大理工学部のOBでもあります。授業を通じて、大学生活におけるアドバイスなどもしていきたいと思っています。

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