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CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA ELETTRONICA

A.A. 2007/08

 

GEOMETRIA ED ALGEBRA - I e II Modulo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       
In questa pagina sono disponibili il programma provvisorio del corso (I e II modulo), il diario delle lezioni, il diario delle esercitazioni e una lista di esercizi
PROGRAMMA DEFINITIVO
PRIMA PARTE:
Algebra vettoriale (Cap. 1 del libro di testo).

Alcune applicazioni dell'algebra vettoriale geometria analitica (Cap. 2).

 Numeri complessi e spazio delle n-uple complesse (Premessa e Sez. 1.16). 

SECONDA PARTE:
Spazi lineari. (cap 3) . Dalla trattazione del libro, vanno OMESSI i seguenti argomenti: Sez. 3.3: Esempio10 e 12.  Sez. 3.7: Esempi 5 e 7. Sez. 3.8:Esempi 3 e 4.Sez. 3.11: Esempi 3 e 4, Esempio p.109. Sez.3.12: Esempio p.111. Sez.3.15: Esempio 2. Sez. 3.16: Esempi 1 e 2.

Applicazioni lineari e matrici (Cap. 4).  Dalla trattazione del libro vanno omessi i seguenti argomenti: Sez. 4.1: Esempi 7 e 8. Sez.4.2: Esempi 7 e 8. Sez 4.6:tutta. Sez.4.11:tutta.

Determinanti (Cap. 5).

Autovalori e autovettori (cap. 6).

Operatori su spazi euclidei e applicazioni alla geometria analitica (cap. 7).

Diario delle lezioni
  ARGOMENTO ESERCIZI
1 Presentazione del corso e delle modalità d'esame. Spazio delle n-uple reali. Somma di vettori. Regola del parallelogramma.  
2 Prodotto di un vettore per uno scalare. Interpretazione geometrica. Rette. Lunghezza di un vettore. Libro di testo: Es. 1-12, pag. 21-22
3 Lunghezza di un vettore (continuazione). Versori. Prodotto scalare. Interpretazione geometrica. Angolo tra due vettori. Ortogonalita'. Equazione cartesiana di rette nel piano.. Es. 1-24, pag.28-30
4 Proiezioni ortogonali. Esercizi su argomenti precedenti. Es. 1.13. p.33-34
5 Generazione di vettori. Spazio lineare generato da un insieme di vettori.  
6 Indipendenza lineare. Basi. Es. 1-20 p.41-42
7 Coordinate di un vettore rispetto ad una base. Basi ortogonali. Basi ortonormali. Coordinate di un vettore rispetto ad una base ortonormale. Esercizi su argomenti precedenti.  
8 Rette. Rappresentazione di rette L(P;A). Rette parallele. Retta per due punti. Esercizi su argomenti precedenti, Es. 1-8 p.54
9 Rette (continuazione). Rette nel piano: equazione cartesiana e vettore normale. Distanza di un punto da una retta. Es. 9-12 p.55
10 Piani. Rappresentazione dei piani: { P+sA+tB| s,t in R }.  Piani paralleli. Piano per tre punti non allineati. Es.1.5 p.60
11 Esercizi su rette e piani  
12 Determinante di una matrice 2x2. Determinante di una matrice 3x3. Prodotto vettoriale.  
13 Proprieta' del prodotto vettoriale. Area di un parallelogramma. Orientazione. Prodotto misto. Proprieta' del prodotto misto. Volume di un parallelepipedo. Es. 1-15 p.66-67

Es. 1-16 p. 71-72

14  Regola di Cramer Es. 17-20 p.72
15  Vettori normali ai piani. Distanza di un punto da un piano. Piani paralleli. Angolo tra due piani. Equazioni cartesiane. Es. 1-24 p.76-78
16 Esercizi su argomenti precedenti  
17 Coniche. Eccentricita' delle coniche. Equazione fondamentale. equazione polare. Es. 1-13 p.84-85
18 Coniche simmetriche rispetto all'origine. Equazioni cartesiane standard di ellissi e iperboli. Asintoti. Es. 1-25 p.89-90, Es.7-13,15,18,20(a) p.91-92     
19 Equazioni cartesiane delle parabole. Numeri complessi: rappresentazione a+ib. Numeri complessi coniugati. Modulo di un numero complesso. Divisone di numeri complessi. Rappresentazione in coordinate polari. Risoluzione di alcune equazioni polinomiali. Es. 26-38 p.90-91. Es. 7,815,23 p.91-93.

Es. 1-4 p.13       

 

20 Esercizi su argomenti precedenti.  
21 Lo spazio delle n-uple di numeri complessi. Indipendenza lineare e basi in tale spazio. Prodotto scalare e lunghezza di vettori complessi. Sistemi lineari di due equazioni in due incognite a coefficienti complessi.  Esercizi su argomenti precedenti. Es. 1,2,9,10 p. 45-46 e esercizi svolti a lezione.
  SECONDA PARTE  
    1  Risoluzione di sitemi lineari con il metodo di eliminazione.  Es.1-10 p.165. File di esercizi 3.
     2  Spazi lineari reali e complessi. Sottospazi lineari. Combinazioni lineari. Spazi lineari generati da un insieme. Indipendenza lineare. Basi e dimensione. Es.22-28 p.100. Es.1-10 p.105. Es.22,24 p.106
    3 Esercizi ed esempi sul metodo di eliminazione ed applicazioni a: (1) Estrazione di una base da un insieme di generatori;  (2) Passaggio dall'equazione parametrica vettoriale ad un sistema di equazioni cartesiane per un arbitrario sottospazio affine di Vn (cioe' un sottospazio della forma P+sA+tB+uC+..=P+L(A,B,C,.) ).. File di esercizi 3
     4 Prodotti scalari. Norme. Disuguaglianza di Cauchy-Schwartz. Angolo da due vettori. Ortogonalita'. Basi ortogonali e ortonormali. Ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Es.1 p.113. Es.1,2 p.123-124. Esercizi dall'a.a.2006-'07 (Parte 2): "esercizi settimanali" Foglio 1 e "Ulteriori esercizi" Esercizi 2, .1-7 e 11,12. 
    5 Complemento ortogonale di un sottospazio lineare. Proiezioni ortogonali. Distanza da un sottospazio lineare. Distanza da un sottospazio affine. Foglio di esercizi 4
    6 Trasformazioni lineari. Esempi. In particolare: rotazione, proiezione su un sottospazio lineare, riflessione (simmetria rispetto a un sottospazio lineare. Es.1-19 p.129-130
    7 Richiami su iniettivita', suriettivita', biettivita', invertibilita' di funzioni. Nucleo e immagine di trasformazioni lineari. Es.1-23 p.130
    8 Rango di una trasformazione lineare. Teorema della nullita' + rango. Iniettivita', suriettivita', biettivita', invertibilita; di una trasformazione lineare. Es.1-26 p.138
    9 Prodotto di matrici e sue proprieta'. Trasformazioni lineari con valori assegnati. Es.1-14 p.154
   10 Rappresentazione di trasformazioni lineari tramite matrici. Matrice rappresentativa di una trasformazione lineare rispetto ad una base dello spazio di partenza e una base dello spazio di arrivo. Es.1-10 p.146-147 (omettere le domande 7(d) 8(c) 9(c) 10(c)
   11 Composizione di trasformazioni lineari. Esercizi su argomenti precedenti. Foglio di esercizi 5
   12 Matrici invertibili e matrici inverse Es.1-16 p.165-166, Es.1-10 p.166-167
   13 Esercizi su argomenti precedenti
   14 Determinante: assiomi e prime proprieta'. Calcolo di determinati con l'algoritmo di eliminazione. Es. 1-5,9,10  p.177-178
   15 Determinante di un prodotto di matrici (Teorema di Binet) e applicazioni. Sviluppo del deperminante secondo una riga o secondo una colonna. Matrice inversa e determinanti. Es.1-7 p.182-183. Es.1-6 p.192-193
   16 Autovalori e autovettori. Diagonalizzabilita'. Esempi.  
   17 Indipendenza lineare di autovettori relativi ad autovalori distinti. Es. 1-4,11,12 p.200-201
   18 Polinomio caratteristico e determinazione degli autovalori e degli autospazi. Esempi. Traccia di una matrice e sua relazione con gli autovalori. Es.1-3,5-14 p.207-208
   19 Matrici simili. Molteplicita' di un autovalore e sua relazione con la dimensione del corrispondente autospazio. Esempi di calcolo degli autovalori senza calcolare il polinomio caratteristico.Calcolo di potenze di matrici diagonalizzabili. Diagonalizzazione su R e su C. Es.1-8 p.212-213 Foglio esercizi 8
   20

Matrici simmetriche (reali).  Matrici ortogonali. Tasformazioni lineari autoaggiunte e loro diagonalizzazione tramite una base ortonormale di autovettori. Forme quadratiche e loro diagonalizzazione.

   21

Forme quadratiche definite, senidefinite, indefinite e studio degli autovalori della corrispondente trasformazione autoaggiunta. Applicazione della diagonalizzazione di forme quadratiche allo studio delle coniche.

Es. 1-19 p.237  Foglio esercizi 9
   22

Esercizi su coniche e forme quadratiche

   23

 

 

Diario delle Esercitazioni
  ARGOMENTO ESERCIZI
I Capitoli 1 e 2

pdf

II Capitoli 1 e 2 pdf
III Esercitazione di ricapitolazione pdf
     
     
ESERCIZI
Foglio esercizi 1
Foglio esercizi 2
Foglio esercizi 3
Foglio esercizi 4
Foglio esercizi 5
Foglio esercizi 6
Foglio esercizi 7
Foglio esercizi 8
Foglio esercizi 9
Domande di ricapitolazione