Obiettivi formativi: acquisire conoscenze di base su sistemi di equazioni lineari, spazi vettoriali, applicazioni lineari, spazi affini, spazi euclidei. Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo…
Scheda dell'insegnamento
Obiettivi formativi
Obiettivi formativi: acquisire conoscenze di base su sistemi di equazioni lineari, spazi vettoriali, applicazioni lineari, spazi affini, spazi euclidei.
Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente avrà acquisito le nozioni e i risultati di base relativi alla risoluzione di sistemi lineari, al calcolo matriciale, alla teoria degli spazi vettoriali e delle applicazioni lineari tra essi, agli spazi affini, spazi vettoriali euclidei e spazi affini euclidei.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso lo studente sarà in grado di risolvere sistemi di equazioni lineari, di riconoscere problemi matematici rappresentati da applicazioni lineari tra spazi vettoriali e utilizzare questo fatto per la loro risoluzione; sarà in grado di operare con le matrici e di stabilire la risolubilità di un sistema lineare e l'invertibilità di un'applicazione lineare mediante considerazioni sul rango e mediante il calcolo del determinante delle matrici associate; sarà in grado di calcolare gli autovalori di un endomorfismo lineare e determinare la decomposizione in autospazi ad esso associata; saprà risolvere problemi in cui intervengono prodotti euclidei; saprà risolvere problemi su spazi affini, spazi affini euclidei.
Autonomia di giudizio: lo studente avrà le basi per analizzare le relazioni tra gli argomenti trattati e argomenti di Algebra (teoria dei gruppi, dei semigruppi, matematica discreta), funzioni di più variabili reali (analisi matematica).
Abilità comunicative: capacità di esporre i contenuti nella parte orale della verifica e negli eventuali quesiti teorici presenti nella prova scritta.
Capacità di apprendimento: le conoscenze acquisite permetteranno uno studio, individuale o impartito in un corso di LM, relativo ad aspetti più specialistici della teoria degli operatori lineari non più limitati al caso di dimensione finita, di quella delle famiglie di spazi vettoriali (fibrati vettoriali), di quella delle decomposizioni in autospazi relativa ad algebre commutative di endomorfismi, e della geometria riemanniana.
Programma
Insiemi, funzioni, relazioni. Numeri complessi.
Spazi vettoriali: gli archetipi e la definizione.
Sottospazi, (in)dipendenza lineare, basi.
Dimensione di uno spazio vettoriale.
Formula di Grassmann.
Coordinate affini nel piano e nello spazio. Spazi affini. Combinazioni lineari di punti, sottospazi di uno spazio affine.
Definizione di applicazione lineare, prime propriet`a. Immagine e nucleo di un’applicazione lineare. Isomorfismi.
Matrici, prodotto righe per colonne. Matrice associata a un’applicazione lineare.
Operazioni elementari sulle righe: riduzione a scala.
Operazioni elementari: risoluzione di un sistema di equazioni lineari, calcolo dell’inversa. Matrice del cambiamento di base, coniugio.
Applicazioni affini, affinit`a, cambiamenti di coordinate affini. Equazioni cartesiane di sottospazi affini.
Definizione del determinante. Applicazioni multilineari e alternanti, propriet`a del determinante.
Sviluppo di Laplace. Formula di Binet. Permutazioni e determinante. Formula di Cramer.
Diagonalizzazione. Autovalori, autospazi.
Prodotto scalare euclideo.
Modalità d'esame
Prova scritta e orale.
Testi di riferimento
Marco Abate, Chiara De Fabritiis. Geometria analitica con elementi di algebra lineare. McGraw-Hill Education
Codice insegnamento 10621298