Linear Algebra

線形代数学

線形代数学は、ベクトルや行列を用いて多次元空間の構造を研究する分野です。WIISでは、ベクトル空間、線形写像、行列、行列式、固有値・固有ベクトルなどを中心に、現代数学の基礎を体系的に学ぶための教材を提供しています。図形や連立一次方程式に関する直観を抽象的な数学的構造へと発展させながら、定義・定理・証明を通じて論理的な思考力を養い、解析学、最適化理論、データサイエンスをはじめとする幅広い分野へとつながる基礎を築くことを重視しています。

線形代数学の分野

ベクトル

「大きさ」と「方向」という2種類の情報によって表現される量をベクトルと呼びます。ベクトルを定式化するとともに、その性質について解説します。

行列

実数を長方形に配列したものを行列と呼びます。ここでは行列とそれについて定義される代数的演算について学びます。

実ベクトル空間上の線形写像(線型変換)

線形写像と呼ばれるタイプの写像について解説します。

連立1次方程式

ベクトルや行列に関する知識を活用して連立1次方程式を分析するとともに、解を具体的に求める方法を解説します。

行列式

連立1次方程式の解を求める問題は行列式の理論と深い関係があります。ここでは行列式の定義および性質を確認した上で、連立1次方程式との関係を議論します。

固有値と固有ベクトル

行列を相似な行列に置き換えて、それをなるべく簡単な形へ変換するプロセスを行列の標準化と呼びます。

ベクトル空間

体と非空の集合上に定義されたベクトル加法とスカラー乗法と呼ばれる演算がベクトル空間の公理を満たす場合、そのような集合をベクトル空間と呼びます。ここではベクトル空間を定義した上で、その基本的な性質を確認します。

ベクトル空間上の線形写像

定義域と終集合が一般のベクトル空間であるような線形写像について解説します。

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