線形代数・リスト

<「牛腸作 数学Ⅱ演習」・独習ノートより>

(1)行列の基本変形とはなにか

基本変形とは「どういうことを行なっているのか」ということを 原理的なところから理解することである。


(2)行列を「simpleな形」に変形する

「対角線上にいくつか 1 が並び、他の成分がすべて 0 になっているような行列」に変形する。


(3)基本変形により逆行列を求める

基本変形を用いて逆行列を求める原理とは、AB=I という式の両辺に左から適当な基本行列を掛けていって、最終的に、「 A を単位行列に変形して消してやろう」ということである


(4)線形空間の考えとは

「線型空間」に入った途端に抽象的な議論が続いてしまい、「何がやりたいのかサッパリ分からない」というような印象を与えてしまうことも少なくない。


(5)線形写像とは

線形空間は「足し算」や「スカラー倍」ができるという代数的な構造をもった集合として定義されるが、線形写像は、こうした線形空間の構造を保つような写像として定義される。


(6)異なる基底はいくつあるか

線形空間 V に対して V の異なる基底はどれだけ存在するのだろうか?


(7)表現行列変換の基本

それぞれの線形空間の 「番地割り」の仕方を変えたときに線形写像 f の表現行列はどのように姿を変えるのだろうか?


(8)行列の標準形の問題

与えられた行列 A に対して A が「見やすい形」になるような視点を見つけることが問題になるが、このような視点を見つける問題は一般に「行列の標準形の問題」と呼ばれる。


(9)行列の対角化の問題

ここで注意すべきは、すべての正方行列が「対角化」できるとは限らない、ということである。


(10)線形空間の「内積」構造

標準的なユークリッド「内積の概念」を、線型空間 V 上に拡張することを考えてみる。


行列式(1) 行列式とはなにか

行列に対する基本的な概念「行列式」とはなんだろうか?


行列式(2) 行列式の計算

実際に行列式はどのように計算するのでしょうか?


行列式(3) 行列式の余因子

逆行列とは、行列 A 自身に備わった性質である


展開(1)・線型漸化式と行列


展開(2)・線型常微分方程式


補論(1) Cramer の公式と「掃き出し法」


補論(2) Cayley-Hamilton の定理


補論(2_2) Cayley-Hamilton の定理(2)


補論(3) 行列値関数の微分


補論(4) 核・像の基底


発展(1) Jordan 標準形 (1)

行列のべき乗と多項式展開


発展(2) Jordan 標準形 (2)

行列のべき乗と多項式展開


発展(3) 「ベキ零行列」のJordan 標準形

行列のべき乗と多項式展開


発展(4) Jordan 標準形 (2)

行列のべき乗と多項式展開