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

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

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

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

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

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

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

Universita degli Studi di Roma - "Tor Vergata" - Facolta Ingegneria Esercizi GEOMETRIA (Edile-Architettura e dell Edilizia) CONICHE DI

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

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

Esercizi Riepilogativi Svolti

Esame di Geometria - 9 CFU (Appello del 26 gennaio A)

Universita degli Studi di Roma Tor Vergata CCS - STM

Esame di Geometria e Algebra Lineare Politecnico di Milano Ingegneria informatica Appello 15 Settembre 2015 Cognome: Nome: Matricola:

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

GEOMETRIA. 17 FEBBRAIO ore. Istruzioni: Scrivere cognome, nome, numero di matricola in stampatello negli appositi spazi.

Esame di Geometria - 9 CFU (Appello del 14 gennaio A)

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

Esame di Geometria e Algebra Lineare

Algebra lineare Geometria 1 15 luglio 2009

Esercizi Riepilogativi Svolti

Esame di Geometria - 9 CFU (Appello del 26 gennaio 2016)

ATTENZIONE: : giustificate le vostre argomentazioni! Geometria Canale 3. Lettere J-PE (Prof P. Piazza) Esame scritto del 12/02/2014. Compito A.

Prova scritta di Geometria 1 Docente: Giovanni Cerulli Irelli 20 Gennaio 2017

Prova scritta di Geometria 1 Docente: Giovanni Cerulli Irelli 15 Febbraio 2017

(2) Dato il vettore w = (1, 1, 1), calcolare T (w). (3) Determinare la matrice A associata a T rispetto alla base canonica.

12 dicembre Soluzione esame di geometria - Ing. gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA... ISTRUZIONI

0. Introduzione al linguaggio matematico

Geometria A. Università degli Studi di Trento Corso di laurea in Matematica A.A. 2017/ Maggio 2018 Prova Intermedia

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI ROMA TRE Corso di Laurea in Matematica GE110 - Geometria 1 a.a Prova scritta del TESTO E SOLUZIONI

Algebra Lineare - Autunno 2008

20 gennaio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

Esame scritto di Geometria I

Soluzioni della prova scritta di Geometria 1 del 27 giugno 2019 (versione I)

PROGRAMMA DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA. A.A

SPAZI EUCLIDEI, APPLICAZIONI SIMMETRICHE, FORME QUADRATICHE

Esame di geometria e algebra

1. [15 punti] Calcolare il rango della seguente matrice a coefficienti reali: ( 1/2) 1 (1/2)

Fondamenti di Algebra Lineare e Geometria - Ingegneria Aerospaziale Esame - Primo Appello - 22 giugno Nome Cognome Matricola

10 dicembre Soluzione esame di geometria - Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

Esercizi per Geometria II Geometria euclidea e proiettiva

13 febbraio Soluzione esame di geometria - Ing. gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA... ISTRUZIONI

Prova scritta di Geometria 30/01/2017 Ing. Meccanica a.a. 2016/17

Corso di Laurea in Matematica - Esame di Geometria 1. Prova scritta del 15 settmbre 2011 Versione 1

Corso di Geometria Meccanica, Elettrotecnica Esercizi 11: soluzioni

PROGRAMMA DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA. A.A

Geometria I. Soluzioni della prova scritta del 19 settembre 2016

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

Esercitazioni del Marzo di Geometria A

18 gennaio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

11 settembre Soluzione esame di geometria - Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

GEOMETRIA. 2 Febbraio ore. Istruzioni: Scrivere cognome, nome, numero di matricola in stampatello negli appositi spazi.

Geometria A. Università degli Studi di Trento Corso di laurea in Matematica A.A. 2017/ Febbraio 2018 Appello di Febbraio

GEOMETRIA. 25 GENNAIO ore. Istruzioni: Scrivere cognome, nome, numero di matricola in stampatello negli appositi spazi.

A.A. 2014/2015 Corso di Algebra Lineare

GEOMETRIA 28 Giugno minuti

Esame di geometria e algebra

FONDAMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA INGEGNERIA INDUSTRIALE 27 GENNAIO 2014

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI ROMA TRE Corso di Laurea in Matematica GE110 - Geometria 1 a.a Prova scritta del TESTO E SOLUZIONI

Esercizi di Complementi di Matematica (L-Z) a.a. 2015/2016

1 settembre Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

Geometria 2, a.a. 2006/2007 Ingegneria Edile-Edile Architettura

Esame di GEOMETRIA (Appello del 30 gennaio 2018)

Universita degli Studi di Roma Tor Vergata Facolta di Ingegneria Edile ed Edile/Architettura. Geometria Proiettiva Docente F.

4. Sottospazi vettoriali Piani e rette in E 3 O

DIARIO DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA LINEARE

Corso di Geometria Ing. Informatica e Automatica Test 1: soluzioni

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI ROMA TRE Corso di Laurea in Matematica GE110 - Geometria 1 a.a Prova scritta del TESTO E SOLUZIONI

2. Nello spazio vettoriale V delle matrici a coefficienti reali di ordine 2 si consideri il sottospazio vettoriale U delle matrici simmetriche (A = A

FONDAMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA

28 gennaio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a ISTRUZIONI

Per le risposte utilizza gli spazi predisposti. Quando richiesto, il procedimento va esposto brevemente, ma in maniera comprensibile.

10 aprile Soluzione esame di geometria - Ing. gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA... ISTRUZIONI

VETTORIALE E PRODOTTO MISTO. PIANI E RETTE DI

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI ROMA TRE Corso di Laurea in Matematica GE110 - Geometria 1 a.a Prova scritta del TESTO E SOLUZIONI

5 febbraio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

8 luglio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

LAUREA IN INGEGNERIA CIVILE ED AMBIENTE-TERRITORIO Corso di Matematica 2 Padova TEMA n.1

8 novembre Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

Universita degli Studi di Roma Tor Vergata Facolta di Ingegneria: Elettronica. Corso di Geometria ed Algebra Docente F. Flamini

Esame di geometria e algebra

Algebra lineare Geometria 1 11 luglio 2008

Esercizi Riepilogativi Svolti. = 1 = Or(v, w)

INGEGNERIA EDILE ARCHITETTURA ELEMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA 17 SETTEMBRE 2012

10 luglio Soluzione esame di geometria - Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

12 gennaio Soluzione esame di geometria - Ing. gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA... ISTRUZIONI

Esercizi per Geometria II Geometria euclidea e proiettiva

14 febbraio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA EDILE/ARCHITETTURA

1.[25 punti] Risolvere il seguente sistema di equazioni lineari al variare del parametro reale λ: X +Y +Z = 2. X 2Y +λz = 2

21 marzo Soluzione esame di geometria - Ing. gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA... ISTRUZIONI

Ferruccio Orecchia. esercizi di GEOMETRIA 1

PROVA SCRITTA DEL 10 LUGLIO 2008 e SOLUZIONI. Per ognuno dei seguenti quiz indicare l unica risposta corretta tra le quattro proposte.

Esame di Geometria e Algebra Lineare Politecnico di Milano Ingegneria informatica Appello 30 Aprile 2015 Cognome: Nome: Matricola:

Geometria BAER Canale A-K Esercizi 8

FONDAMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA INGEGNERIA CHIMICA E DEI MATERIALI 27 GIUGNO 2016

I Compito di Geometria - Ingegneria Edile - 25 ottobre 2000 Tra parentesi [ ] è indicato il punteggio di ogni esercizio.

Sapienza Università di Roma Corso di laurea in Ingegneria Energetica Geometria A.A ESERCIZI DA CONSEGNARE prof.

REGISTRO DELLE LEZIONI a

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI ROMA TRE Corso di Laurea in Matematica GE110 - Geometria 1 a.a Prova scritta del TESTO E SOLUZIONI

COGNOME e NOME... N. MATRICOLA...

Transcript:

Universita degli Studi di Roma Tor Vergata Facolta di Ingegneria - CCS Edilizia ed Edile/Architettura I Appello corso di Geometria a.a. 0/3 Docente F. Flamini NORME SVOLGIMENTO Negli appositi spazi scrivere la MATRICOLA (NON SCRIVERE NE NOME NE COGNOME) In TIPOLOGIA scrivere Geometria (indifferentemente 8, 9 o 0 CFU), Geometria (5 CFU) oppure Geometria (5 CFU) Geometria = svolgere gli Esercizi ), ), 4) e 5) in ore e 40 min Geometria = svolgere gli Esercizi ), ) e 3) in ore Geometria = svolgere gli Esercizi 4), 5) e 6) in ore AVVISI IMPORTANTI: () GIUSTIFICARE CHIARAMENTE passaggi ed affermazioni. Motivare le strategie di risoluzione. Senza giustificazioni precise, anche formule giuste NON POSSONO essere considerate a punteggio pieno. () Consegnare ESCLUSIVAMENTE i seguenti fogli. Non verranno presi fogli di brutta copia ne tantomeno aggiuntivi personali. (3) Una volta iniziato l esame scritto, E SEVERAMENTE VIETATO USCIRE DALL AULA, salvo consegna definitiva dell elaborato o ritiro dalla prova scritta. (4) Non lasciare nessuna parte dell elaborato scritto ne a MATITA (per motivi di sicurezza di conformita all originale consegnato) ne ad INCHIOSTRO ROSSO (utilizzato dal docente per la correzione). MATRICOLA:.............................. TIPOLOGIA:..............................

SOLUZIONI COMPITO Esercizio. [0 punti] Sia V uno spazio vettoriale reale di dimensione 4. Sia e = e, e, e 3, e 4 una base di V. Poniamo e Consideriamo i due sottospazi u = e + e + e 3, u = e + e e 3 w = e, w = e + e 3, w 3 = e + 3e 4. U := Lin (u, u ) e W := Lin (w, w, w 3 ). (i) Trovare la dimensione di U e di W. (ii) Verificare che V = U + W. (iii) Dimostrare che la somma al punto (ii) non e diretta. (iv) Determinare una base di U W. Svolgimento. (i) Notiamo che dim(u) = perche i suoi due generatori non sono proporzionali. Invece dim(w ) = 3perche i primi due generatori w, w non sono proporzionali ed il terzo w 3 non puo essere loro combinazione lineare, dato che la sua componente secondo e 4 e non nulla. (ii) Per vedere che V = U + W si osservi ad esempio che: e = u w, e = w, e 3 = u u, 3e 4 = w 3 w. (iii) Per la formula di Grassmann, dim(u W ) = e quindi la somma non puo essere diretta. (iv) Si ha: pertanto e 3 e una base di U W. e 3 = (u u ) = w w U W, Esercizio. [0 punti] Nello spazio vettoriale euclideo R 3, munito di base canonica e e prodotto scalare standard,, si consideri W R 3 il sottospazio vettoriale generato dai vettori w = (,, ), e w = (0,, ). (i) Utilizzando il procedimento di ortonormalizzazione di Gram-Schmidt, determinare una base ortonormale di W. (ii) Estendere la base trovata al punto (i) ad una base ortonormale per R 3 che sia orientata positivamente. (iii) Determinare equazioni cartesiane ed una base ortonormale per W, il complemento ortogonale di W. Svolgimento: (i) I vettori dati sono linearmente indipendenti. Quindi W e un piano vettoriale di R 3 ed i due vettori costituiscono una sua base. Tale base non e ortonormale, dato che w, w = 0. Come primo versore della base ortonormale prendiamo f := w / w = (/ 3, / 3, / 3). Ora, utilizzando il procedimento di Gram-Schmidt, consideriamo u = w π f (w ) = w (f w )f = ( /3, /3, /3). Percio, poiche u = 6/3,

3 allora il secondo vettore della base cercata per W sara f := w / w = ( / 6, / 6, / 6). (ii) Per estendere la base di W data da {f, f } ad una base ortonormale di R 3 orientata positivamente, basta considerare allora f 3 = f f = (0, /, / ). (iii) Una equazione cartesiana per W e per definizione x + x + x 3 = 0 = x x x 3. Ovviamente una base ortonormale per W e proprio il vettore f 3 trovato precedentemente. Esercizio 3. [0 punti] Considerato lo spazio vettoriale R 3, dotato della base canonica e, sia F l operatore lineare su R 3 definito da F (e + e 3 ) = e + e + e 3, F (e ) = e, F (e + 3e 3 ) = 3e + 5e + 6e 3. (i) Determinare la matrice A := M e (F ), che rappresenta l operatore F in base canonica e, e la dimensione dei sottospazi Ker(F ) e Im(F ). (ii) Determinare gli autovalori di F, specificando per ogni autovalore la molteplicità geometrica ed algebrica. (iii) Dedurre se f è diagonalizzabile. In caso affermativo, trovare una base v per R 3 di autovettori di F, la matrice M v (F ) che rappresenta l operatore in base v e scrivere la relazione che lega M e (F ) e M v (F ). Svolgimento. (i) Sfruttando la linearita di F, troviamo che A = 0 0 7 0 0 Poiche le prime righe di A sono indipendenti, ma la I e la III riga sono proporzionali, deduciamo che rg(a) =, quindi dim(im(f )) =. Dal Teorema di Nullita + Rango, si ottiene che dim(ker(f )) = 3 =. (ii) Dalla teoria generale, sappiamo che il polinomio caratteristico di un operatore lineare è invariante rispetto ai cambiamenti di base. Pertanto, per calcolare P F (T ) basta calcolare P A (T ). Questo polinomio è. P A (T ) = T (T )( 7 T ). L operatore F ha quindi tre autovalori semplici. Pertanto per ogni autovalore λ di F si ha necessariamente a(λ) = g(λ) =. (iii) Poiche ogni autovalore e semplice, F e sicuramente diagonalizzabile. Determinare l autospazio relativo all autovalore λ = 0 equivale a trovare una base del Ker(F ); pertanto il sistema omogeneo Ax = 0 ha spazio di soluzioni generato dal vettore v = (7,, 0).

4 Procedendo in modo analogo, si vanno a risolvere i sistemi lineari Ax = x e Ax = 7 x che forniscono come generatori dei rispettivi spazi di soluzioni i vettori v = (,, ) e v 3 = (0,, 0). In tale base, la matrice M v (F ) e la matrice diagonale 0 0 0 D = 0 0. 7 0 0 Esercizio 4. [0 punti] Si consideri R 3 come spazio affine, con riferimento affine standard (O, x, x, x 3 ). Sia a R un parametro. (i) Determinare gli eventuali valori di a per cui le due rette e r : X + X + X 3 = 0 = ax + X + X 3 0 s : 3X X + 5 = 0 = X + X 3 siano incidenti. (ii) Per ciascun valore trovato al punto (i), determinare le coordinate del punto di intersezione e l equazione cartesiana del piano contenente r e s. (iii) Per ciascun valore trovato al punto (i), descrivere almeno un affinita che fissi punto per punto le rette incidenti r e s. Svolgimento: (i) a = 3. (ii) L equazione del piano e 3X + 6X + X 3 = 5 e r s = (3, 7, 6). (iii) E sufficiente considerare ad esempio la riflessione rispetto al piano trovato al punto (ii). Esercizio 5. [0 punti] Nel piano cartesiano R, con riferimento cartesiano standard RC(O, x, x ), sia data la conica C di equazione cartesiana P (X, X ) = 4X + 4X X + 4X 3 = 0. (i) Classificare C. (ii) Ridurre C nella sua forma canonica metrica Q(Z, Z ) = 0, trovando esplicitamente l isometria x = Mz + c tra i due riferimenti. (iii) Scrivere le equazioni cartesiane degli eventuali assi di simmetria, dell eventuale centro di simmetria e degli eventuali asintoti della conica C nel riferimento originario RC(O, x, x ). (iv) Dedurre l equazione della retta tangente a C nel suo punto P = (, ). Svolgimento: (i) La matrice simmetrica completa à associata a C ha determinante diverso da zero. Pertanto C è una conica generale. La matrice simmetrica della forma quadratica associata alla conica è la sottomatrice Ã(, 3;, 3) che è di determinante 4. C è sicuramente un ellisse. Poiche P (0, X ) = 0 e un polinomio quadratico in X con discriminante positivo, deduciamo che la retta X = 0 e una secante dell ellisse e cuindi C e necessariamente ellisse generale a punti reali.

5 (ii) Gli autovalori di Ã(, 3;, 3)sono λ = 6 λ =. Utilizzando il Teorema Spettrale degli operatori autoaggiunti, la base ortonormale di R costituita da autovettori di Ã(, 3;, 3) è ad esempio la base ( ) ( / ) / f =, f =. / / La matrice cambiamento di base è quindi ( ) / / M =. / / che è ovviamente ortogonale. La trasformazione di coordinate è quindi x = My, cioè x = /y /y, x = /y + /y. Come conseguenza del Teorema Spettrale degli operatori autoggiunti, sappiamo che le coordinate (y, y ) sono quelle diagonalizzanti la forma quadratica Q(X, X ) associata a C. In altri termini, senza alcuna sostituzione necessaria, ottienamo che l equazione della conica C in tali coordinate diventa 6Y + Y 3 = 0. In altri termini l equazione di C nel riferimento (y, y ) è Y / + Y 3/ =. Poiche / e minore di 3/, la precedente non e la forma canonica metrica di C e dobbiamo operare una riflessione rispetto alla bisettrice Y = Y. Prendiamo quindi coordinate che forniscono la forma cannica metrica Y = Z Y = Z Z 3/ + Z / =. (iii) L isometria lineare che porta C nella sua forma canonica metrica e x = /z + /z, x = /z + /z. (iv) La conica non ha asintoti. Il centro di simmetria e sempre l origine, visto che l isometria e priva di temine traslatorio. Gli assi di simmetria sono le bisettrici del riferimento RC(O, x, x ). (iv) Con le trasformazioni inverse, notiamo che il punto P ha coordinate (0, ) nel riferimento RC(O, z, z ). In altri termini e un vertice dell ellisse C. La retta tangente in tale riferimento e z =. Con le formule inverse, facilmente troviamo l equazione della tangente a P nel riferimento RC(O, x, x ), i.e. X + X =.

6 Esercizio 6. [0 punti] Sia RC(O; x, x, x 3 ) il riferimento cartesiano ortonormale standard per R 3. Sia data Σ la quadrica di equazione cartesiana X X 3X X + X 3 = 3. (i) Classificare Σ. (ii) Stabilire se Σ e doppiamente rigata. (iii) Dato il piano π di equazione cartesiana 3X +X X 3 +3 = 0, classificare la sezione piana C := π Σ e giustificare la presenza di C su Σ. Svolgimento: (i) La matrice completa associata a Σ ha manifestamente rango massimo, mentre la matrice associata alla forma quadratica di Σ ha rango. Quindi Σ e un paraboloide generale. Prendendo ad esempio la retta di equazioni parametriche X = t, X = t, X 3 = 3 4t, t R notiamo che essa e interamente contenuta in Σ, pertanto Σ e necessariamente un paraboloide iperbolico o a sella. (ii) Il paraboloide a sella e doppiamente rigato. (iii) La conica C ha equazioni cartesiane X X = 0 = 3X + X X 3 3, pertanto C e chiaramente un iperbole degenere, dato che e costituita dalle due rette incidenti X X = 0 = 3X + X X 3 3 e X + X = 0 = 3X + X X 3 3. Essa e presente su Σ proprio perche Σ e doppiamente rigata. Da questo si capisce anche che π e un piano tangente a Σ in un suo punto opportuno.