Appunti Geometria Ingegneria 23/24

Dispense 12/09

Programma: esempi di applicazioni dell'algebra lineare: il problema del ranking di Google, la riduzione dimensionale di un insieme di dati, il flusso del traffico attraverso una rete stradale. Primi esempi di sistemi lineari e eliminazione di Gauss.

Dispense 25/09

Programma: Definizione di sistema lineare. Soluzioni, sistemi equivalenti, soluzione parametrica di un sistema lineare, mosse di riga e sostituzione.

Testi: [He] Ch.I, I.1 e I.2, o [AdF] Sez. 3, 3.1-3.3 (solo per sistemi quadrati) e 6.1-6.2 (generale ma usa terminologia che non abbiamo ancora) o [CCG] Cap. 6 sez 1 e 2 (algoritmo B), vedere anche Cap. 3  sez 3.

Dispense 25/09

Programma: Sistemi a scala, rango di un sistema a scala, pivot. L'algoritmo di eliminazione di Gauss. Sistemi con un parametro.

Testi: [He] Ch.I, I.1 e I.2, o [AdF] Sez. 3, 3.1-3.3 (solo per sistemi quadrati) e 6.1-6.2 (generale ma usa terminologia che non abbiamo ancora) o [CCG] Cap. 6 sez 1 e 2 (algoritmo B), vedere anche Cap. 3  sez 3.

Dispense 02/10

Programma: Gruppi, anelli, campi, prima definizione di spazio vettoriale.

Testi: [AdF] Sez. 1.3 o [CCG] Cap. 2  sez 2.1-2.6.

Dispense 03/10

Programma: Spazi vettoriali: definizione, esempi, sottospazi, esempi di sottospazi.

Testi: [He] Ch.II, I.1 e I.2, [AdF], Sez. 4.1, o [GGC] Cap. 4, sez. 1-2. 

Dispense 09/10

Programma: Presentazione Cartesiana di un sottospazio, generatori e presentazione parametrica di un sottospazio, come passare da una all'altra.

Testi: [AdF] Sez. 4.1 e 4.2 o [He] Ch.II, I.2 o [CCG] Cap. 4, sez 2-3.

Dispense 10/10

Programma: Dipendenza lineare, insiemi linearmente indipendenti, basi, coordinate rispetto a una base. 

Testi: [AdF] Sez. 4.2 e 4.3, o [He] Ch.II II.1, III.1, o [CCG] Cap. 4, sez 4-5.

Dispense 16/10

Programma: Coordinate rispetto a una base. Come estrarre una base da presenttazione Cartesiana. "Mosse di colonna" tra vettori non cambiano lo Span. Come estrarre una base da un insieme di generatori. Tutte le basi hanno lo stesso numero di elementi. Dimensione di uno spazio.

Testi: [AdF] Sez. 4.3 e 4.4, o [He] Ch.II, III.1, III.2, o [CCG] Cap. 4, sez 4-5. 

Dispense 17/10

Programma: Esempi di dimensione di vari spazi. Esistenza e completamento di basi. Estrarre un base da un insieme di generatori con mosse di riga.

Testi: [AdF] Sez. 4.4 o [CCG] Cap. 4, sez 4-5

Dispense 23/10

Programma: Somma e intersezione di spazi. La formula di Grassmann.

Testi: [AdF] Sez. 4.4-4,5 o [CCG] Cap. 4, sez 6. 

Dispense 24/10

Programma: Applicazioni lineari: definizione, primi esempi, immagine e nucleo. Esempi su nucleo e immagine di applicazioni lineari. Condizioni per iniettività e suriettività di un'applicazione lineare. Il teorema della dimensione.

Testi: [AdF] Sez. 5.1 e 5.2. o [CCG], Cap. 5, sez. 1.

N.B.: per qualche motivo il teorema della dimensione è stato accidentalmente tagliato dagli appunti. Lo potete trovare al teorema 5.7 di [AdF] o qua.

Dispense 30/10

Programma: Un'applicazione lineare è bigettiva se e solo se manda una base in una base. Esistenza e unicità di un'applicazione lineare assegnati i valori su una base. Esistenza e unicità dell'inversa. 

Testi: [AdF] Sez. 5.2. e 7.1 o [CCG], Cap. 5, sez. 1 e 2.

Dispense 31/10

Programma: Prodotto tra matrici e vettori. Il prodotto per una matrice è un'applicazione lineare, applicazione a nucleo e immagine. Notazione matriciale per i sistemi, teorema di Rouché-Capelli.

Testi:  [AdF] Sez. 5.1 e 5.2. 

Prima verifica intercorso: testo a, testo b, testo c, testo d

Soluzioni: testo a, testo b, testo c, testo d

Dispense 14/11

Programma: La matrice associata a un applicazione lineare. Esempi: proiezione su W lungo W', matrice di cambio base.

Testi:  [AdF] Sez. 8.1 e 8.2 o [CCG] Cap. 5, sez 2

Dispense 17/11

Programma: L'insieme delle applicazioni lineari tra V e W è uno spazio vettoriale. Equivalenza dello spazio delle applicazioni lineari tra V e W allo spazio delle matrici mxn. Una base dello spazio delle applicazioni lineari tra V e W. Esempi di matrici associate a varie applicazioni lineari.

Testi: [AdF] sez. 8.2 o [CCG] Cap. 5, sez. 2.

Dispense 20/11

Programma: Composizioni di applicazioni lineari e prodotti di matrici,  cambio base di matrici associate.

Testi: [AdF] sez. 8.1 per la matrice di cambio base, sez. 7.1, 7.2 per il resto, o [CCG] Cap 5, sez 1-2-4.

Dispense 21/11

Programma: Matrici invertibili e applicazioni. Cambio base per un endomorfismo e coniugio.

Testi: [AdF] sez. 7.3 e 8.2. Nota: l'uso dell'algoritmo di Gauss-Jordan per calcolare l'inversa è descritto nell'esempio 7.7 o [CCG] Cap. 5, sez 4 e Cap 3, osservazione 3.4.7 per il calcolo dell'inversa.

Dispense 27/11

Programma: Il determinante: assiomi fondamentali, se il determinante esiste è unico, sviluppi di Laplace per colonne e righe. Il teorema di Binet. Corollari: il determinante non dipende dalla classe di coniugio, determinante di un endomorfismo.

Testi: [AdF] sez. 9.1, 9.2 e 9.3  o [CCG] Cap. 3, sez 5 e 6.

Dispense 28/11

Programma: Formula di Cramer, inversa con Cramer, il criterio degli orlati, esempi e applicazioni. Autovalori e autovettori: prime definizioni ed esempi.

Testi: [AdF] sez. 9.3 (l'inversa con Cramer è fatta nell'esercizio 9.18) e 13.1  o [CCG] Cap. 6 sez 2 per Cramer, Cap 5 sez. 3 per il criterio degli orlati e Cap. 7 sez 1 per gli autovettori e autovalori.

Dispense 04/12

Programma: Autovalori e autovettori: il polinomio caratteristico, gli autovalori sono gli zeri del polinomio caratteristico, ripasso su polinomi e divisione polinomiale, molteplicità algebrica e geometrica.

Testi: [AdF] Sez. 13.1-13.3 o [CCG] Cap. 7 sez 1-3.

Dispense 05/12

Programma: Autovalori e autovettori: gli autospazi di un operatore lineare sono in somma diretta, relazione tra le molteplicità algebrica e geometrica, criterio di diagonalizzazione.

Testi: [AdF] Sez. 13.1-13.3 o [CCG] Cap. 7 sez 1-3.

Dispense 11/12

Programma: Discussione informale: la forma di Jordan (fuori da programma d'esame). Esempio: angoli e lunghezze in nel piano Cartesiano. I prodotti scalari: definizioni e esempi, matrice associata, formula di cambio base, prodotti definiti positivi e spazi metrici, ortogonalità.

Testi: [AdF] Sez. 11.1 e 11.5 o [CCG] Cap. 8 sez. 1, 4 e 5.

Dispense 12/12

Programma: Esempi: calcolo del sottospazio ortogonale. Se il prodotto è positivo lo spazio è somma diretta di sottospazio e ortogonale. La proiezione ortogonale su un sottospazio. Basi ortogonali e ortonormali, l'algoritmo di Gram-Schmidt, un prodotto scalare è positivo se e solo se esiste una base ortonormale.

Testi: [AdF] Sez. 11.3 e 11.4 o [CCG] Cap. 8 sez. 2, 4 e 5.

Dispense 18/12

Programma: Basi ortogonali e coefficienti. Calcolare la proiezione su un sottospazio usando una base ortogonale. Teorema di Pitagora, disuguaglianza di Cauchy-Schwartz, disuguaglianza triangolare, angoli e distanze in uno spazio metrico, distanza da un sottospazio.

Testi: [AdF] Sez. 11.2 e 11.3, 11.4, 12.1, 12.2 o [CCG] Cap. 8 sez. 1, 2, 4 e 5. 

Seconda verifica intercorso: testo a, testo b, testo c, testo d

Soluzioni: testo a, testo b, testo c, testo d

Primo scritto: testo a, testo b

Soluzioni: testo a, testo b

Secondo scritto: testo

Soluzioni

Terzo scritto: testo

Soluzioni

Quarto scritto: testo

Soluzioni

Quinto scritto: testo

Soluzioni