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授業科目名 立体の幾何学
時間割番号 EEM212
担当教員名 中村 拓司
開講学期・曜日・時限 前期・月・III 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的および概要>
線形代数学I,IIの続編として、ベクトル空間、線形変換の行列による表現、
固有値、固有空間、実対称行列の対角化等を理解する.
2次曲線の幾何的性質を理解し、対角化の応用として、2次曲線の標準化のプロセスを身に付ける.
<到達目標>
ベクトル空間の基底の意味を理解し、グラム‐シュミットの正規直交化法や
線形変換の表現行列を求めるなどの具体的計算ができる.
行列の固有値、固有空間の意味をし、行列の対角化等について、具体的計算ができる.
2次曲線の標準化を具体的に実行できる.
<授業の方法>
主にZoom等を利用した同時双方向リアルタイム動画配信授業で、
Moodleを利用したオンデマンド授業も併用することがある.
また,状況に応じて面接授業を実施する可能性がある.
面接授業の場合は,マスクの着用,学生間の距離(1m 以上離す),
定期的な換気,授業前後の手洗い・手指消毒の徹底など感染拡大防止に努めて実施する.

各授業において出される課題を提出すること.文章表現に注意すること.
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 60  %授業理解力、自発的勉学、基本的計算力 
2小テスト/レポート 40  %授業理解力、自発的勉学、基本的計算力 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
「線形代数学I,II」を前提として授業を行うので、必要に応じてよく復習しておくこと.「集合と写像」と平行して受講してほしい.
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. 村上正康・佐藤恒雄・野澤宗平・稲葉尚志, 教養の線形代数, 培風館, ISBN:978-4-563-00376-0
  2. Philip N. Klein 著、松田 晃一、弓林 司、脇本 佑紀、中田 洋、齋藤 大吾 訳, 行列プログラマー ――Pythonプログラムで学ぶ線形代数, オライリー・ジャパン, ISBN:978-4-87311-777-5,
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<授業計画の概要>
1.ベクトル、ベクトル空間、内積
2.部分空間、生成系、基底、グラム−シュミットの正規直交化法
3.直交補空間、正射影
4.線形写像、表現行列
5.座標、基底の取り換え
6.基底の取り換えによる表現行列の変化、対称変換、直交変換
7.固有値、固有ベクトル、固有空間
8.行列の対角化
9.実対称行列の対角化
10.2次曲線の幾何
11.2次曲線の標準化
12.2次曲面の分類
13.2次曲線の理解(離心率・円錐曲線)
14. 行列の三角化
15.まとめ