Corso di Laurea in Ing. Edile Politecnico di Bari A.A. 2008-2009 Prof. ssa Letizia Brunetti DISPENSE DEL CORSO DI GEOMETRIA



Documenti analoghi
PARTE QUARTA Teoria algebrica dei numeri

SUCCESSIONI NUMERICHE

Numerazione binaria Pagina 2 di 9 easy matematica di Adolfo Scimone

Anno 5 Successioni numeriche

Corso di laurea in Matematica Corso di Analisi Matematica 1-2 Dott.ssa Sandra Lucente 1 Funzioni potenza ed esponenziale.

Percorsi di matematica per il ripasso e il recupero

Successioni. Grafico di una successione

Una funzione è una relazione che ad ogni elemento del dominio associa uno e un solo elemento del codominio

5 ln n + ln. 4 ln n + ln. 6 ln n + ln

Calcolo della risposta di un sistema lineare viscoso a più gradi di libertà con il metodo dell Analisi Modale

Campi vettoriali conservativi e solenoidali

SUCCESSIONI e LIMITI DI SUCCESSIONI. c Paola Gervasio - Analisi Matematica 1 - A.A. 15/16 Successioni cap3b.pdf 1

APPUNTI DI MATEMATICA ALGEBRA \ ARITMETICA \ NUMERI NATURALI (1)

Statistica 1 A.A. 2015/2016

52. Se in una città ci fosse un medico ogni 500 abitanti, quale sarebbe la percentuale di medici? A) 5 % B) 2 % C) 0,2 % D) 0,5% E) 0,02%

Si presentano qui alcune nozioni sugli anelli, sia come modello di. strutture con due operazioni binarie, sia per l importanza di queste strutture in

V Tutorato 6 Novembre 2014

Teorema 13. Se una sere converge assolutamente, allora converge:

SUCCESSIONI E SERIE NUMERICHE

Terzo appello del. primo modulo. di ANALISI

ESERCIZI SULLE SERIE

I numeri complessi. Pagine tratte da Elementi della teoria delle funzioni olomorfe di una variabile complessa

SERIE NUMERICHE Esercizi risolti. 2 b) n=1. n n 2 +n

SERIE NUMERICHE Con l introduzione delle serie vogliamo estendere l operazione algebrica di somma ad un numero infinito di addendi.

Soluzione La media aritmetica dei due numeri positivi a e b è data da M

Foglio di esercizi N. 1 - Soluzioni

Somma E possibile sommare due matrici A e B ottenendo una matrice C se e solo se le due matrici hanno lo stesso numero di righe e di colonne.

II-9 Successioni e serie

(A + B) ij = A ij + B ij, i = 1,..., m, j = 1,..., n.

1 Successioni Limite di una successione Serie La serie armonica La serie geometrica... 6

4. Operazioni binarie, gruppi e campi.

Serie numeriche: esercizi svolti

Risposte. f v = φ dove φ(x,y) = e x2. f(x) = e x2 /2. +const. Soluzione. (i) Scriviamo v = (u,w). Se f(x) è la funzione richiesta, si deve avere

Lezione 2. . Gruppi isomorfi. Gruppi S n e A n. Sottogruppi normali. Gruppi quoziente. , ossia, equivalentemente, se x G Hx = xh.

EQUAZIONI ALLE RICORRENZE

IL CALCOLO COMBINATORIO

TEORIA DELLE MATRICI. dove aij K. = di ordine n, gli elementi aij con i = j (cioè gli elementi a 11

1 Limiti di successioni

Limiti di successioni

Esercizi riguardanti limiti di successioni

Sintassi dello studio di funzione

TEOREMA DELLA PROIEZIONE, DISUGUAGLIANZA DI BESSEL E COMPLEMENTI SULLE SERIE DI FOURIER

Corsi di Laurea in Ingegneria Edile e Architettura Prova scritta di Analisi Matematica 1 del 6/02/2010. sin( x) log((1 + x 2 ) 1/2 ) = 1 3.

LA DERIVATA DI UNA FUNZIONE

APPENDICE 1 Richiami di algebra lineare

IMPLICAZIONE TRA VARIABILI BINARIE: L Implicazione di Gras

Algebra delle matrici

Lezione 22. Fattorizzazione di ideali.

Appunti per Algebra Superiore

Elementi di matematica finanziaria

Formula per la determinazione della Successione generalizzata di Fibonacci.

5. Le serie numeriche

Esame di Matematica 2 Mod.A (laurea in Matematica) prova di accertamento del 4 novembre 2005

DETERMINANTI (SECONDA PARTE). NOTE DI ALGEBRA LINEARE

Successioni. Capitolo Definizione

Appunti sulla MATEMATICA FINANZIARIA

(V) (FX) Z 6 è un campo rispetto alle usuali operazioni di somma e prodotto.

I polinomi 1; x;x 2 ;x 3 sono linearmente indipendenti; infatti. 0= x+ 3 x x 3 =) 1 = 2 == 4 =0

Esercizi settimanali

= = 32

( ) n > n. Ora osserviamo che 2 1. ( ) è vera. ( ) una proposizione riguardante il numero intero n. Se avviene che:

ARGOMENTO: SERIE NUMERICHE 1. Dott.ssa Sandra Lucente

ANALISI MATEMATICA 1 Area dell Ingegneria dell Informazione. Appello del TEMA 1. f(x) = arcsin 1 2 log 2 x.

Appendice 2. Norme di vettori e matrici

Nozioni elementari di Analisi Matematica applicate alla Fisica Generale

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) CAPITOLO VII DERIVATE. (3) D ( x ) = 1 derivata di un monomio con a 0

x 1 + x 2 3x 4 = 0 x1 + x 2 + x 3 = 0 x 1 + x 2 3x 4 = 0.

Successioni e Progressioni

Precorso di Matematica, aa , (IV)

I appello - 29 Giugno 2007

Campionamento stratificato. Esempio

Capitolo Decimo SERIE DI FUNZIONI

Corso di Elementi di Impianti e macchine elettriche Anno Accademico

8. Quale pesa di più?

Serie numeriche e serie di potenze

Algebra Lineare e Geometria

INTERI L insieme Z degli interi positivi viene definito da

STRUTTURE ALGEBRICHE

3.1 Il principio di inclusione-esclusione

Sistemi e Tecnologie della Comunicazione

3.4 Tecniche per valutare uno stimatore

Capitolo I STRUTTURE ALGEBRICHE ELEMENTARI

Università degli Studi di Bergamo - Corsi di laurea in Ingegneria Edile e Tessile Indici di posizione e variabilità Esercitazione 2

v = ( v 1,..., v n ).

Forme Bilineari 1 / 34

Le onde elettromagnetiche. Origine e natura, spettro delle onde e.m., la polarizzazione

APPLICAZIONI LINEARI

,5 882,5 894,5 906,5 918,5 930,5 942,5 954,5

CONCETTI BASE DI STATISTICA

Interesse e formule relative.

Analisi Matematica I modulo Soluzioni prova scritta preliminare n. 1

Successioni ricorsive di numeri

STATISTICA DESCRITTIVA

Applicazioni lineari

ELEMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA Corso di Laurea Ingegneria Edile-Architettura

Statistica (Prof. Capitanio) Alcuni esercizi tratti da prove scritte d esame

Dimensione di uno Spazio vettoriale

Corso introduttivo pluridisciplinare Strutture algebriche

Esercizi sull estremo superiore ed inferiore

RICHIAMI SULLE MATRICI. Una matrice di m righe e n colonne è rappresentata come

Transcript:

Corso di Laurea i Ig Edile Politecico di Bari AA 2008-2009 Prof ssa Letizia Bruetti DISPENSE DEL CORSO DI GEOMETRIA

2

Idice Spazi vettoriali Cei sulle strutture algebriche 4 2 Defiizioe di spazio vettoriale 7 3 Sottospazi lieare dipedeza e idipedeza basi 4 Cambiameto di base i uo spazio vettoriale 20 5 Autovalori e autovettori di matrici reali 22 2 Spazi euclidei Geeralità 30 2 Ortogoalità complemeto ortogoale 32 3

Spazi vettoriali Cei sulle strutture algebriche Sia A u isieme o vuoto Defiizioe Si dice operazioe itera (biaria) i A u applicazioe di A A A Se l applicazioe si idica co ω allora ( ab) A A : ω( ( ab) ) A oppure omettedo ua paretesi ω ( ab) Più semplicemete ω ( a b) si sostituisce co aω b e si legge a composto b I simboli più comuemete usati per deotare ω soo + e ٠ Esempi: ) Se A = N l usuale addizioe è ua operazioe itera come pure l usuale moltiplicazioe 2) Se A = Z oppure A = R l addizioe e la moltiplicazioe soo operazioi itere 3) Se A oppure A = M l addizioe è ua operazioe itera = M m Si fa osservare che i N la sottrazioe o è ua operazioe itera ivece risulta tale i Z Ogi isieme A muito di ua operazioe itera ω si dice struttura algebrica e si deota co ( A ω) Si oti che u isieme può essere muito di più operazioi itere ifatti soo strutture algebriche ( N +) ( N ) (Z +) ( Z -) ( Z ) (R +) ( R ) ( M +) e m se e possoo citare altre I ua struttura algebrica ( A ω) si dice elemeto eutro (quado esiste) rispetto a ω u elemeto che si suole deotare co e tale che a A : aω e = a = eωa Proposizioe Se i ( Aω) esiste l elemeto eutro e esso è uico DIM e elemeto eutro a A : aω e = a = eωa Se esiste u altro elemeto eutro e risulta a A : aω e'= a = e' ωa Cosiderado e elemeto eutro se si prede a = e' si ha: e' ω e = e' Cosiderado e elemeto eutro se si prede a = e si ha: e = e' ω e 4

duque e = e' Se i ( A ω) esiste e si dice simmetrico di a A l elemeto a ' tale che aω a'= e = a' ωa Se l operazioe itera si deota co + l elemeto eutro si suole idicarlo co 0 e il simmetrico di a co a metre se si deota co l elemeto eutro si suole idicarlo co e il simmetrico di a co a o a Il simbolo + si dice simbolo additivo il relativo elemeto eutro 0 si legge zero il simmetrico di a a si dice opposto di a Il simbolo si dice simbolo moltiplicativo il relativo elemeto eutro si legge uo il simmetrico di a a o a si dice iverso di a A si dice gruppo se si verificao le segueti: ) ab c A : ( a ω b) ωc = aω( bωc) proprietà associativa 2) esiste e elemeto eutro 3) a A a' A t c aω a'= e = a' ωa Defiizioe 2 La struttura algebrica ( ω) Proposizioe 2 Sia ( A ω) u gruppo allora il simmetrico a ' di ogi elemeto a è uico DIM Suppoiamo di avere a ' simmetrico di a e a' ' simmetrico di a ciò vuol dire che soo verificate rispettivamete aω a'= e = a' ωa aω a''= e = a'' ωa Allora a'' ω ( aωa' ) = ( a'' ωa) ωa' a'' ωe = eωa' a''= a' Se ( Aω) è u gruppo e ab A : aω b = bωa allora ( Aω) si dice gruppo abeliao o commutativo Esempi: (Z +) è gruppo abeliao; 2 (R +) è gruppo abeliao; 3 ( M +) e ( M +) soo gruppi abeliao m 5

ω) Defiizioe 3 Se ( A è u gruppo A' A tc A' sia ω la restrizioe di A' ω ad A ' Allora si dice che ' è u sottogruppo di A se e solo se A' ω è u gruppo Esempio (Z +) è u sottogruppo di (R +) ) A ( ) Defiizioe 4 Sia ( A+ u isieme co due operazioi itere Si dice che ( A+ ) è u aello se e solo se ) ( A + ) gruppo abeliao 2) ab c A : a ( b c) = ( a b) c (proprietà associativa) 3) A t c a A : a = a = a ( allora è elemeto eutro per ) a ( b + c) = a b + a c 4) ab c A : (proprietà distributiva) ( a + b ) c = a c + b c Defiizioe 5 ( A + ) si dice campo se e solo se ) ( A+ ) è aello 2) a A a 0 a A t c a a = = a 3) a b A : a b = b a Se o è verificata la 3) ( A + ) si dice corpo ) a Proposizioe 3 ( A+ campo a b A allora a b = 0 a = 0 oppure b = 0 DIM ( ) Sia a = 0 allora a b = 0 b ioltre ( 0 + c) b = 0 b + c b ( 0 + c) b = c b quidi 0 b + c b = c b 0 b = 0 ( ) a b = 0 sia b 0 allora esiste b A sicché a b b = 0 b a b b = 0 Da ciò segue che u campo o ha divisori dello 0 ( ) ( ) a = 0 a = 0 Esempi: (Q + ) ( R + ) è campo 2 ( M + ) t c le matrici siao o sigolari è u corpo 3 (Z + ) o è u campo A' 6

2 Defiizioe di spazio vettoriale Siao V K isiemi o vuoti Defiizioe 2 Si dice operazioe estera su V avete K come domiio degli operatori u applicazioe ω : K V V L elemeto ω (( k v) ) V immagie di ( k v) si idica più semplicemete col simbolo kv Defiizioe 22 Dati u isieme V o vuoto e u campo K V dotato di u operazioe itera deotata co + e u operazioe estera avete K come domiio degli operatori si dice spazio vettoriale su K e si idica co V (K) se e solo se: ) ( V + ) è u gruppo abeliao 2) h k K e v V : ( h + k) v = hv + kv 3) h K e v u V : h ( v + u) = hv + hu 4) h k K e v V : ( hk ) v = h(kv) 5) v V : v = v Il simbolo V ( K) si legge V su K oppure spazio vettoriale sul campo K ; gli elemeti di V si dicoo vettori metre quelli di K si dicoo scalari Proposizioe 2 Sia V( K) uo spazio vettoriale Sussistoo allora le segueti proprietà: ) v V : 0 v = 0 2) h K : h 0 = 0 3) hv = 0 h = 0 oppure v = 0 4) v V : ( ) v = v DIM ) h K e v V si hao le segueti: ( h + 0) v = hv + 0v e ( h + 0) v = hv Duque hv + 0v = hv da cui 0 v = 0 2) h K e v V si hao le segueti: h ( v + 0) v = hv + h0 e h ( v + 0) = hv Duque hv + h0 = hv da cui h 0 = 0 3) Se h = 0 per la 2) si ha hv = 0 7

Se poi h 0 allora esiste h e moltiplicado ambo i membri di hv = 0 per h si ha h ( hv) = h 0 ( h h) v = 0 v = 0 v = 0 4) v V d altra parte duque da cui (+( )) v = v + ( ) v= v+ ( )v (+( )) v = 0v = 0 v + ( )v = 0 ( ) v = v Esempi: Sia V l isieme dei vettori geometrici dello spazio allora l operazioe di addizioeidicata co + è operazioe itera e co le proprietà già viste ) v v 2 v3 V : ( v + v 2 )+ v 3 = v +( v 2 + v 3 ) 2) 0 V t c v V v + 0 = v = 0 + v 3) v V v V t c v+( v) = 0 = v+v 4) v v 2 V : v + v 2 = v 2 + v ( V + ) è u gruppo abeliao Ioltre V è dotato di ua operazioe estera avete il campo R come domiio degli operatori che è il prodotto h v di u vettore v per u umero reale L operazioe estera suddetta gode delle segueti proprietà: 5) h R e v v 2 V : h( v + v 2 ) = hv +hv 2 6) hk R e v V ( h + k) v= h v+ kv 7) hk R e v V h(k v ) = (hk)v Poiché v = v si deduce che V è uo spazio vettoriale sul campo R cioè V( R ) 2 (R + ) è u campo duque ( R +) è u gruppo abeliao L operazioe si può cosiderare estera su R avete R come domiio degli operatori Le proprietà di i R soo: ) kh h 2 R : ( h ) + h 2 k = hk + h 2k 2) hkh R h ( ) h + k = hh + hk 3) hkl R h ( kl) =( hk)l 4) R t c h R : h = h Perciò R è uo spazio vettoriale su R cioè R ( R ) 8

3 Nell isieme R si cosiderao le segueti operazioi somma e prodotto per u umero reale defiite come segue: a) ( x x ) e ( y y ) x R : 2 2 y ( ) ( ) ( ) x x 2x + y y2 y = x + yx 2 + y2x + y b) ( x ) x R e : 2 x Idicate co x y le -ple (elemeti di R (R + ) si prova che duque (R ) x yz R : 2) 0 R t c x R : h R ( x x x ) = ( hx hx ) ( x + y) + z = x + ( y + z) h 2 2 hx 0 + x = x = x + 0 3) x R x R : x + ( x) = 0 = x + x 4) x y R : x + y = y + x +) è u gruppo abeliao; ioltre 5) x y R e h R : h ( x + y) = hx + hy 6) x R e 7) x R e hk : hk : 8) x R : x = x R ( h + k) x = hx + kx R h ( kx) = ( hk)x Si deduce che R è uo spazio vettoriale su R cioè R (R ) ) e sfruttado le proprietà di 4 Sia R [x] l isieme dei poliomi ella variabile x di grado qualuque cioè R[x] = { a 0 } x + a x + + a x + a Utilizzado l operazioe di addizioe dei poliomi e di prodotto per u umero reale rispettivamete come operazioe itera e estera avete R come domiio degli operatori di R [x] cioè m m a) a x + a x + + a x + a e b x + b x + + b x + b R [x]: 0 m m 0 m m ( x + a x + + a x + a ) + ( b x + b x + + b x + b )= a 0 m m 0 m ( a ) ( ) m + b m x + + a + b x + a 0 + b0 = a x + + > m b) a x + a x + + a x + a R [x] e h R : 0 se ( a ) ( ) ( ) x + + ax + a 0 = h a x + + h a x + ha 0 h 9

si può dimostrare che R [x]( R ) Se ivece di a i R si cosiderao a i K i = 0 i poliomi i x soo a coefficieti i K Si possoo itrodurre operazioi aaloghe al caso reale e si può cocludere che K[x](K) 5 Sia R [x] l isieme dei poliomi ella variabile x di grado si prova facilmete come el caso precedete che co le usuali operazioi di addizioe e di prodotto per u umero reale è R [x](r ) 6 Sia V = {} v e sia + l operazioe itera di V defiita come segue: v + v = v Si prova facilmete che ( V + ) è u gruppo abeliao Ioltre su V si può defiire l operazioe estera avete K come domiio degli operatori k K kv = v Si prova facilmete che è V(K) ovvero { v} (K) 7 Sia F R () I l isieme delle fuzioi a valori reali defiite ell itervallo I Defiite i F R () I l operazioe di somma e di prodotto per u umero reale come segue a) f g F R () I e x I : ( f + g)( x) = f ( x) + g( x) b) f F R () I k R e x I : ( k f )( x) = k f ( x) si prova che è F R () I(R) 0