第0章 集合と論理 1 |
0.1 集合 1 |
0.2 論理 3 |
第1章 連立一次方程式の解法 6 |
1.1 ガウス-ジョルダンの消去法 6 |
1.1.1 連立一次方程式の消去法による解法 6 |
1.1.2 行列による連立一次方程式の表現 8 |
1.1.3 ガウス-ジョルダンの消去法(掃き出し法) 9 |
1.2 まとめ 16 |
1.2.1 目標 16 |
1.2.2 許される手続き(行に関する基本変形) 16 |
1.2.3 ガウス-ジョルダンの消去法の手順 16 |
1.2.4 ガウス-ジョルダンの消去法を人間が実行するとき,気をつけること 18 |
1.2.5 式に文字が含まれる場合 20 |
第2章 数ベクトル空間 23 |
2.1 行列と数ベクトルの積 24 |
2.2 スカラー 26 |
2.3 数ベクトル空間と演算 27 |
2.4 線形結合,線形独立,部分空間,部分空間の生成 29 |
2.4.1 線形結合 30 |
2.4.2 線形独立,線形従属 31 |
2.4.3 部分空間 34 |
2.4.4 部分空間の生成 37 |
2.5 基底と次元 39 |
2.6 線形独立と生成された部分空間の次元の関係 45 |
2.7 ベクトル空間の和と次元定理 46 |
第3章 線形写像,行列のランク,そして基本変形による行列の標準形 50 |
3.1 線形写像 50 |
3.1.1 写像 50 |
3.1.2 線形写像 52 |
3.2 ランク 56 |
3.2.1 ランクの定義と性質 56 |
3.2.2 連立一次方程式の可解性と解の一意性 57 |
3.2.3 ランクと行列の積・逆行列・転置行列 59 |
3.3 基本変形による標準形 64 |
3.3.1 基本変形の行列による表現 64 |
3.3.2 基本変形による標準形 66 |
3.3.3 転置行列のランク,逆行列の存在の必要十分条件 68 |
3.4 ベクトル空間の和と線形写像に関する次元定理 72 |
第4章 行列式 75 |
4.1 行列式の定義と性質 77 |
4.1.1 行列式の定義 78 |
4.1.2 行列式の性質 78 |
4.1.3 行列式の計算法(1) 92 |
4.2 余因子展開 93 |
4.2.1 余因子展開 93 |
4.2.2 行列式の計算法(2) 95 |
4.2.3 逆行列の公式 96 |
4.2.4 クラメールの公式 97 |
4.3 行列のランク再考 98 |
4.3.1 小行列式 98 |
4.3.2 係数行列式のランクが低い場合の解の公式 99 |
4.4 行列式の1 階線形常微分方程式系への応用 101 |
4.4.1 函数を成分にもつ行列の行列式の導関数 101 |
4.4.2 線形常微分方程式系の解の線形独立性 102 |
4.4.3 1 階定数係数線形常微分方程式系の初期値問題の解の公式 104 |
第5章 一般のベクトル空間と線形写像 106 |
5.1 一般のベクトル空間 106 |
5.2 一般のベクトルの数ベクトル表示と線形写像の行列表示 109 |
5.3 基底の取り替えによる行列表示の変化 112 |
第6章 固有値・固有ベクトルと相似変換による三角化・対角化 117 |
6.1 相似変換と対角化 117 |
6.1.1 固有値と固有ベクトル 118 |
6.1.2 固有多項式の相似変換による不変性 121 |
6.2 分離三角化 121 |
6.3 固有空間と一般化された固有空間 124 |
6.4 ハミルトン-ケーリーの定理と最小多項式 127 |
6.5 対角化可能のための十分条件I(固有根が単根) 129 |
6.6 対角化可能のための十分条件II (正規行列) 136 |
6.6.1 内積とノルム 136 |
6.6.2 正規行列の対角化 138 |
6.6.3 エルミート行列,ユニタリ行列 141 |
6.7 ジョルダンの標準形 147 |
6.8 固有空間への射影と固有ベクトルの求め方再考 150 |
6.9 成分が函数の行列の固有値と固有ベクトル 154 |
6.10 1 階定数係数線形常微分方程式系の解の構造 156 |
6.10.1 係数行列が対角化可能の場合の1階定数係数線形常微分方程式系の初期値問題の解の構造 157 |
6.10.2 係数行列が対角化不可能の場合の1階定数係数線形常微分方程式系の初期値問題の解の構造 158 |
第7章 ユークリッド空間と外積 161 |
7.1 内積とノルムから定まるもの 161 |
7.2 直線,超平面,球の表示 162 |
7.2.1 直線 162 |
7.2.2 超平面 162 |
7.2.3 球 163 |
7.3 外積 163 |
7.3.1 平面 165 |
7.3.2 ナブラとグラディエント,ダイバージェンス,ローテイション 165 |
さらなる理論と今後の発展,および若干の文献 167 |
演習問題解答例 172 |