ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA - canale 1

Documenti analoghi
ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA A - Co

ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA - canale 4

ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA - canale 3

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica (L8) Anno Accademico 2015/2016 ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA

ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA F - O

ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA - canale 1

4. Sottospazi vettoriali Piani e rette in E 3 O

DIPARTIMENTO DI MATEMATICA E INFORMATICA Corso di laurea in Matematica Anno accademico 2017/ anno

ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA A - L

ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA A - L

Le date si riferiscono alla prova scritta, le date delle prove orali verranno comunicate durante le prove scritte.

Università degli Studi di Enna Kore Facoltà di Ingegneria ed Architettura Anno Accademico

REGISTRO DELLE LEZIONI a

Università degli Studi di Enna Kore Facoltà di Ingegneria ed Architettura Anno Accademico

appuntiofficinastudenti.com 1. Strutture algebriche e polinomi

0. Introduzione al linguaggio matematico

Facoltà di INGEGNERIA E ARCHITETTURA Anno Accademico 2016/17 Registro lezioni del docente ZUDDAS FABIO

PROGRAMMA DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA. A.A

Facoltà di Anno Accademico 2018/19 Registro lezioni del docente PINTUS NICOLA

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO. DELLE LEZIONI-ESERCITAZIONI- SEMINARI Anno accademico 2009/10

PROGRAMMA DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA. A.A

0. Introduzione al linguaggio matematico

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO. DELLE LEZIONI ESERCITAZIONI SEMINARI Anno accademico 2012/13

0. Introduzione al linguaggio matematico

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZE. Registro dell'insegnamento

Università degli Studi di Enna Kore Facoltà di Ingegneria ed Architettura Anno Accademico

0. Introduzione al linguaggio matematico

DIARIO DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA LINEARE

REGISTRO DELLE LEZIONI

Registro dell insegnamento. Facoltà Ingegneria... Insegnamento GEOMETRIA... Settore Mat03... Corsi di studio Ingegneria Meccanica (M-Z)...

Il principale libro di testo è il seguente: 1. [N] W. Keith Nicholson: Algebra Lineare, McGraw-Hill, 2002

Modulo 1 Insiemi, applicazioni, gruppi e campi. Modulo 2 Spazi vettoriali R^n. Dipendenza e indipendenza lineare. Sottospazi.


REGISTRO DELLE LEZIONI

A.A. 2014/2015 Corso di Algebra Lineare

Anno Accademico 2015/2016

Ferruccio Orecchia. esercizi di GEOMETRIA 1

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO. DELLE LEZIONI-ESERCITAZIONI- SEMINARI Anno accademico 2013/14

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZE. Registro dell'insegnamento

Algebra Lineare - Autunno 2008

Il corso si prefigge una introduzione alle teorie e alle tecniche di base della Geometria Algebrica moderna.

Registro dell insegnamento

Testi consigliati e orario di ricevimento

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO. DELLE LEZIONI ESERCITAZIONI SEMINARI Anno accademico 2016/17. Corso di laurea specialistica/magistrale...

DOCENTI TITOLARI DELL INSEGNAMENTO DI MATEMATICA 1 MODULO GEOMETRIA E ALGEBRA. Prof. Arca. Prof. ssa Matzeu

Registro dell'insegnamento

ISTITUZIONI DI MATEMATICHE - canale 1

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO. DELLE LEZIONI ESERCITAZIONI SEMINARI Anno accademico 2017/18

ii 1.20 Rango di una matrice Studio dei sistemi lineari Teoremi di Cramer e Rouché-Capelli......

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO DELLE LEZIONI-ESERCITAZIONI- SEMINARI. Corso di laurea INGEGNERIA ELETTRONICA/INFORMATICA.

Registro dell'insegnamento

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO. DELLE LEZIONI ESERCITAZIONI SEMINARI Anno accademico 2015/16

MATEMATICA STATISTICA

CdL in Ingegneria Informatica (A-F), (G-Q)

Corso di Laurea triennale in Chimica. Istituzioni ed Esercitazioni d Matematica 1 CFU 8

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI SALERNO. Dipartimento di Ingegneria Industriale - Corso di studi in Ingegneria Chimica

Università degli Studi di Catania CdL in Ingegneria Informatica (G-Q) CdL in Ingegneria Meccanica (Lo-To)

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI FIRENZE. Registro dell'insegnamento

Mercoledì 3 ottobre (11-13, 2 ore). Preliminari:

Università degli Studi di Catania CdL in Ingegneria Civile e Ambientale

Registro dell'insegnamento

N90200 Analisi Matematica Anno Accademico 2017/18 - II semestre

Programmazione Collegiale Delle Attività Didattiche Anno scolastico

Anno Accademico 2016/2017

Gli argomenti dei paragrafi indicati con il simbolo sono quelli che, in genere, vengono svolti in corsi più approfonditi di Analisi Matematica del

Anno Accademico 2017/2018

REGISTRO DELLE ESERCITAZIONI

CdL in Ingegneria Informatica (A-D e O-Z) - Ingegneria Elettronica (A-D e O-Z) -Ingegneria REA

Lauree Triennali in Ingegneria Civile e in Ingegneria Industriale

Insegnamento di GEOMETRIA PER IL DESIGN

FACOLTÀ DI INGEGNERIA Esame di GEOMETRIA E ALGEBRA. (Ingegneria Industriale A.A. 2013/2014. Docente: F. BISI.

Facoltà di Ingegneria Corsi di Laurea in Ingegneria Navale ed Ingegneria Industriale. Programma del corso di GEOMETRIA

MATEMATICA E STATISTICA

FONDAMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA INGEGNERIA INDUSTRIALE 27 GENNAIO 2014

Sullo svolgimento di una delle quattro versioni della prova scritta di Geometria analitica e algebra lineare del giorno 11 febbraio 2013.

Dipartimento di Matematica Corso di laurea in Fisica Compito di Geometria assegnato il 1 Febbraio 2002

Universita degli Studi di Roma Tor Vergata Facolta di Ingegneria - CCS Edile ed Edile/Architettura

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PAVIA REGISTRO. DELLE LEZIONI-ESERCITAZIONI- SEMINARI Anno accademico 2014/15

Scheda per il coordinamento dei corsi

Soluzione. (a) L insieme F 1 e linearmente indipendente; gli insiemi F 2 ed F 3 sono linearmente

Università degli Studi di Catania CdL in Ingegneria Industriale

FACOLTA DI INGEGNERIA

Diario del corso di Geometria 1

Università degli Studi di Catania CdL in Ingegneria Informatica (G-Q) CdL in Ingegneria Meccanica (Lo-To)

REGISTRO DELLE LEZIONI

CdL in Ingegneria Industriale (F-O)

Corso di laurea in Chimica Industriale Matematica II A.A. 2018/2019 Programma.

Registro di Matematica /19 - F. Demontis 2

CdL in Ingegneria del Recupero Edilizio ed Ambientale

DIIES Ingegneria- Università Mediterranea di Reggio Calabria

Transcript:

DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ELETTRICA ELETTRONICA E INFORMATICA Corso di laurea in Ingegneria informatica Anno accademico 2017/2018-1 anno ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA - canale 1 MAT/03-9 CFU - 2 semestre Docente titolare dell'insegnamento PIETRO URSINO OBIETTIVI FORMATIVI Si intende innanzitutto introdurre lo studente al linguaggio e al rigore necessari per lo studio dei concetti essenziali inerenti l'algebra Lineare e la Geometria analitica: fra questi, teoria degli spazi vettoriali, calcolo matriciale, risoluzione di sistemi lineari, applicazioni lineari, calcolo di autovettori e autovalori, diagonalizzazione di matrici, rette e piani nello spazio, coniche nel piano e quadriche nello spazio. Si richiede che lo studente sia in grado di applicare tali concetti e metodi alla risoluzione di problemi concreti di algebra lineare e di geometria analitica che riguardano lo studio dei più semplici oggetti geometrici nel piano e nello spazio. Lo studente affronterà vari aspetti teorici degli argomenti affrontati, affinando le capacità logiche allo scopo di utilizzare con rigore alcuni significativi metodi dimostrativi. Tali dimostrazioni saranno presentate in modo tale da cogliere ogni singolo e minimo passaggio necessario al raggiungimento dell'obiettivo. Studiando l'algebra Lineare e la Geometria e mettendosi alla prova mediante le esercitazioni, lo studente apprenderà a comunicare con rigore e chiarezza sia oralmente che per iscritto. Imparerà che utilizzare un linguaggio corretto è uno dei mezzi più importanti per comunicare con chiarezza il linguaggio scientifico, non solo in ambito matematico. Gli studenti saranno in grado di utilizzare le nozioni, i concetti e le metodologie acquisite nell'ambito degli studi successivi e verranno stimolati ad approfondire alcuni argomenti. PREREQUISITI RICHIESTI Risoluzione di equazioni e disequazioni. Trigonometria. Regola di Ruffini FREQUENZA LEZIONI Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso per poter sostenere le prove in itinere. La frequenza è, comunque, consigliata per sostenere la prova d esame. Se alternativamente lo studente ha superato la prima prova in Itinere ha automaticamente la possibilità di sostenere la seconda a prescindere dalla frequenza.

CONTENUTI DEL CORSO Algebra Lineare: 1. Generalità sugli insiemi, operazioni. Applicazioni tra insiemi, immagine e controimmagine, iniettività, suriettività, applicazioni biettive. Insiemi con operazioni, le principali strutture geometriche: gruppi, anelli, campi. 2. I vettori dello spazio ordinario. Somma di vettori, prodotto di un numero per un vettore. Prodotto scalare, prodotto vettoriale, prodotto misto. Componenti dei vettori ed operazioni mediante componenti. 3. I numeri complessi, operazioni e proprietà. Forma algebrica e forma trigonometrica dei numeri complessi. Formula di Moivre. Radici n-esime dei numeri complessi. 4. Spazi vettoriali e loro proprietà. Esempi. Sottospazi. Intersezione, unione e somma di sottospazi. Indipendenza lineare, relativo criterio. Generatori di uno spazio. Base di uno spazio, metodo degli scarti successivi, completamento ad una base. Lemma di Steinitz*, dimensione di uno spazio vettoriale. Formula di Grassmann*. Somme dirette. 5. Generalità sulle matrici. Rango. Matrici ridotte e metodo di riduzione. Prodotto di matrici. Sistemi lineari, teorema di Rouché-Capelli. Risoluzione dei sistemi lineari col metodo di riduzione (di Gauss), incognite libere. Inversa di una matrice quadrata. Sistemi omogenei e sottospazio delle soluzioni. 6. Determinanti e loro proprietà. I teoremi di Laplace*. Calcolo dell'inversa di una matrice quadrata. Teorema di Binet*. Teorema di Cramer. Teorema di Kronecker*. 7. Applicazioni lineari e loro proprietà. Nucleo ed immagine di un'applicazione lineare. Iniettività, suriettività, isomorfismi. Lo spazio L(V,W), suo isomorfismo* con K^{m,n}. Studio delle applicazioni lineari. Cambio di base, matrici simili. 8. Autovalori, autovettori ed autospazi di un endomorfismo. Polinomio caratteristico. Dimensione degli autospazi. Indipendenza degli autovettori. Endomorfismi semplici e diagonalizzazione di matrici. Geometria: 1. Geometria lineare nel piano. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. Rette e loro equazioni. Intersezioni tra rette. Coefficiente angolare. Distanze. Fasci di rette. 2. Geometria lineare nello spazio. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. I piani e loro equazioni. Le rette, loro rappresentazione. Elementi impropri. Proprietà angolari di rette e piani. Distanze. Fasci di piani. 3. Cambiamenti di coordinate nel piano, rotazioni e traslazioni. Coniche e matrici associate, invarianti ortogonali. Equazioni ridotte, riduzione di una conica a forma canonica. Classificazione delle coniche irriducibili. Studio delle coniche in forma canonica. Circonferenze. Rette tangenti. Fasci di coniche e loro uso per determinare coniche particolari. 4. Quadriche nello spazio e matrici associate. Quadriche irriducibili. Vertici e quadriche degeneri. Coni e cilindri, loro sezioni. Equazioni ridotte, riduzione di una quadrica a forma canonica. Classificazione delle quadriche non degeneri. Sezioni di quadriche con rette e piani. Rette e piani tangenti. Le dimostrazioni dei teoremi contrassegnati con * si possono omettere. TESTI DI RIFERIMENTO 1. S. Giuffrida, A. Ragusa: Corso di Algebra Lineare. Il Cigno Galileo Galilei, Roma, 1998.P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Algebra lineare: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni,

2. G.Paxia: Lezioni di Geometria. Spazio Libri, Catania, 2000. 3..P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Algebra lineare: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, 4. P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Geometria analitica: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, MATERIALE DIDATTICO http://studium.unict.it/ Argomenti Riferimenti testi 1 Introduzione alla teoria degli insiemi. Introduzione ai campi e spazi vettoriali. Determinante di una matrice. Calcolo del rango e riduzione di una matrice. Risoluzione dei sistemi lineari. Tempo richiesto: 9 ore Libro di teoria: capitoli 1,3 2 Operazioni con le matrici. Tempo richiesto: 2 ore Libro di teoria: capitolo 3 Libro di esercizi: capitolo 1 3 Spazi vettoriali. Generatori e insiemi liberi. Sottospazi. Base e componenti rispetto a una base. Dimensione di uno spazio vettoriale. Tempo richiesto: 9 ore Libro di teoria: capitolo 2 Libro 4 Somma e intersezione di spazi vettoriali. Estrazione di una base da un sistema di generatori e completamento a base di un insieme libero. Tempo richiesto: 2 ore Libro di teoria: capitolo 2 Libro 5 Applicazioni lineari e loro assegnazione. Studio di un applicazione lineare. Calcolo di immagini e controimmagini. Tempo richiesto: 10 ore di esercizi: capitoli 3,4 6 Matrici di cambio base e matrici simili. Operazioni con applicazioni lineari. Tempo richiesto: 2 ore di esercizi: capitolo,5 7 Autovalori, autovettori e autospazi. Polinomio caratteristico. Molteplicità algebrica e geometrica di un autovalore. Endomorfismi semplici. Diagonalizzazione di una matrice. Tempo richiesto: 9 ore di esercizi: capitolo 6 8 Applicazioni sotto condizione. Restrizioni ed estensioni di applicazioni lineari. Tempo richiesto: 2 ore.

di esercizi: capitoli 7,8 9 Generalità sul calcolo vettoriale. Coordinate cartesiane e coordinate omogenee. Assegnazione di una retta e di un piano e loro equazioni. Punti impropri. Intersezioni. Parallelismo e ortogonalità. Fasci di rette e piani. Distanze. Tempo richiesto: 10 ore Libro di teoria: capitoli 1, 2, 3 10 Angoli. Proiezioni ortogonali. Rette bisettrici e piani bisettori. Simmetrie. Luoghi di rette. 3 ore Libro di teoria: capitoli 1, 2, 3 11 Coniche e matrici associate. Cambianti di coordinate nel piano, invarianti ortogonali ed equazioni ridotte di una conica. Classificazione delle coniche. Circonferenze. Rette tangenti. Fasci di coniche. Tempo richiesto: 8 ore 12 Studio completo delle coniche. Coniche sotto condizione. Tempo richiesto: 4 ore. 13 Quadriche e matrici associate. Quadriche irriducibili. Vertici di una quadrica e quadriche degeneri. Conica all infinito. Coni e cilindri. Equazioni ridotte di una quadrica. Classificazione delle quadriche non degeneri. Tempo richiesto: 7 ore. di esercizi: capitolo 3 14 Tangenza. Coniche sezione di una quadrica. Sfere. Tempo richiesto: 2 ore. di esercizi: capitolo 3 VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO La prova d'esame è composta da una prova scritta e una prova orale obbligatoria, cui si accede dopo aver superato la prova scritta (superamento della prova con 18/30). Durante lo svolgimento delle lezioni sono previste due prove in itinere, entrambe didella durata di un'ora e trenta, riservate esclusivamente agli studenti del primo anno. Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso per poter sostenere le prove in itinere. La frequenza è, comunque, consigliata per sostenere la prova d esame. Alternativamente coloro che hanno superato la prima possono sostenere la seconda prova in itinere a prescindere dalla frequenza. La prima prova in itinere è costituita da esercizi in accordo alle competenze erogate nelle Unità Didattiche 1,2,3,4. Il superamento della prima prova in itinere permette di acquisire fino a 15

(superamento della prova con voto pari a 9). La seconda prova in itinere è costituita da esercizi in accordo alle competenze erogate nelle Unità Didattiche 5,6,7. Si può partecipare alla seconda prova solo se si è superata la prima. Questa seconda prova permette di ottenere un voto massimo di 15 (superamento della prova con voto pari a 9). Lo studente che abbia superato entrambe le prove in itinere deve integrare le due prove in itinere con la prova orale da svolgere negli appelli regolari (entro la fine dell'a.a.), per il superamento dell'esame. DATE DEGLI APPELLI Il calendario degli esami è pubblicato sul portale studenti (unict.it) e sul sito del Corso di Studi (http://www.dieei.unict.it/ing.informatica). ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI Esercizi di Algebra Lineare 1. Studio di un'applicazione lineare al variare del parametro, determinandone nucleo e immagine. 2. Studio della semplicità di un endomorfismo al variare del parametro, determinandone, quando possibile, una base di autovettori. 3. Calcolo della controimmagine di un vettore, risoluzione di un sitema lineare, al variare del parametro, controimmagine di uno spazio vettoriale, immagine di uno spazio vettoriale. 4. Esercizi su somma diretta, sulle operazioni con le applicazioni lineari, applicazioni lineari indotte, restrizioni ed estensioni. Esercizi di Geometria 1. Esercizi di geometria lineare nello spazio: parallelismo e perpendicolarità, distanze, proiezioni ortogonali, angoli. 2. Studio di un fascio di coniche, già assegnato oppure da determinare. Studio completo di una conica. Coniche sotto condizione. 3. Studio di quadriche al variare del parametro. Quadriche sotto condizione. Studio di una conica intersezione di una quadrica con un piano.