Dispense per il corso di geometria 1 con
elementi di storia 1 
     
  note di Karen E. Smith sulle basi di 
Hamel cf. 
http://www.math.lsa.umich.edu/~kesmith/infinite.pdf
  spazi affini 
  sottospazi affini 
  affinita' 
 
  spazi euclidei 
Esercizi settimanali di tutorato 
Gli esercizi sono scaricabili dalla pagina del corso: 
didattica 
web
Testi e risultati delle prove scritte
  sessione estiva anticipata - primo appello 
  sessione estiva anticipata - primo appello- cenni di soluzione 
Risultati prova scritta del 28 luglio 2015: Agulini 16, Biancalana 19, Chiarantano 19, D'Amore 28, Perruzza 28, Salvatori 12.
Programma svolto nel corso di geometria 1 con 
elementi di storia 1 
Con [AL] si intende il libro di Algebra lineare del prof. Ciliberto, 
che e' stato 
consigliato per lo studio del corso.
 Prima settimana 
Prodotto cartesiano. Vettori numerici a coefficienti razionali o reali: 
operazioni di somma e moltipliczione per uno scalare. Traslazione per un 
vettore. Omotetia. Polinomi in una variabile, a coefficienti reali. 
Applicazioni iniettive e suriettive e loro inversa destra e sinistra.
Vettori applicati e vettori geometrici. Spazi vettoriali. 
     cenni di soluzione 
  
Seconda settimana Corrispondenze, relazioni  e relazioni di 
equivalenza. Spazio vettoriale dei 
vettori geometrici liberi. Sistemi di riferimento nello spazio euclideo: 
componenti di un vettore e coordinate di un punto. 
Combinazioni lineari.
 Sottospazi vettoriali. L'intersezione di sottospazi e' un 
sottospazio. Sottospazio generato da un insieme. Equazioni 
lineari e soluzioni. L'insieme 
delle soluzioni di una equazione lineare omogenea e' un sottospazio. 
 Terza settimana
L'insieme
delle soluzioni di un sistema lineare omogeneo in n indeterminate 
e' un
sottospazio di K^n. Equazioni parametriche e cartesiane per un 
sottospazio vettoriale. Passaggio da equazioni parametriche a equazioni 
cartesiane per un 
sottospazio di uno spazio vettoriale numerico. Confronto tra sottospazi 
assegnati tramite insiemi di generatori.
 Quarta  settimana Insiemi linearmente dipendenti/indipendenti e 
loro caratterizzazione. Insiemi minimali di generatori. Metodo degli 
scarti successivi. Basi e dimensione di uno spazio vettoriale. 
Completamento ad una base. Riferimenti in un svfg e isomorfismo indotto con uno spazio vettoriale 
numerico. Sistemi indipendenti massimali. Basi di Hamel. Teorema di Steinitz.
 
 Quinta settimana 
Matrici. Rango di una matrice. Matrici subordinate ad una data matrice e 
loro rango. Matrici associate ad un sistema di equazioni lineari. Prodotto tra una matrice e un vettore 
colonna. Teorema di Rouche' Capelli.
Primo e secondo teorema di unicita' per sistemi lineari. [par. 1,2,3,4,5 del cap. 7 di AL]
 Sesta settimana Prodotto di matrici [par 1 del cap. 10 di AL] e sue proprieta'. Matrice identica. 
Matrici invertibili. Le matrici invertibili hanno rango massimo.  Sistemi di equazioni lineari 
equivalenti.  Parametri liberi e descrizione parametrica delle soluzioni di un sistema lineare 
compatibile. Confronto tra due descrizioni parametriche (cioe' tra traslati di sottospazi).
Trasformazioni elementari in un sistema di vettori, matrici completamente ridotte, l'algoritmo di 
Gauss [par 1 e 2 del cap. 8 di AL]. 
 Settima settimana  Matrici a scala. Riduzione a scala. Riduzione 
in 
una matrice a scala 
e completamente ridotta. Mediante trasformazioni del terzo tipo, e' possibile fare in modo che tutti i
pivot siano uguali ad 1. Le matrici quadrate di
rango massimo sono invertibili (con calcolo della matrice inversa mediante trasformazioni elementari).
Applicazioni alla risoluzione di sistemi lineari. Formula di Grassmann per sottospazi f.g. di uno spazio
vettoriale. Ricerca effettiva di dimensione e base di unione e somma di due sottospazi. Somma diretta di 
due sottospazi.
 
 Ottava settimana
Esercizi ed 
esempi sull'intersezione di sottospazi. Somma 
diretta di 
un numero finito di sottospazi. Determinante di una matrice quadrata: 
proprieta' universali, formula di Leibniz, sviluppo di Laplace rispetto ad 
una riga o a una colonna. Una matrice quadrata e' invertibile se e solo se 
ha determinante non nullo. Matrice dei cofattori. Formula esplicita della 
matrice inversa. Teorema di Cramer. Teorema di Binet. Determinante della 
matrice trasposta e della matrice inversa. Caratterizzazione del rango 
attraverso lo studio dei minori. Teorema di Kronecker o  degli orlati. 
Applicazioni alla ricerca di equazioni cartesiane per un sottospazio 
assegnato tramite una base. 
Soluzioni di un sistema omogeneo in n incognite e di rango n-1. 
 
 Nona settimana Spazi e sottospazi affini. Riferimenti affini. Sottospazi congiungenti. Punti 
indipendenti. Equazioni parametriche e cartesiane. Fasci di iperpiani. 
[dispense]
 Decima settimana Mutua posizione di
sottospazi. Formula di        
Grassmann affine. Applicazioni lineari. Nucleo e Immagine. Caratterizzazione di 
iniettivita' e 
suriettivita' per applicazioni lineari. Teorema della fibra. Applicazioni lineari definite su una base.
 Undicesima settimana Teorema fondamentale dell'algebra lineare. Matrice associata ad una 
applicazione lineare. Composizione di applicazioni lineari. Cambio di base.
    
 Dodicesima settimana Affinita': definizione e prime proprieta'. Spazi 
affini sullo stesso campo e aventi la stessa dimensione finita sono isomorfi. 
Cambi di riferimento affine. [Si consiglia di consultare le dispense sia per 
gli aspetti di teoria che per l'ampia offerta di esercizi svolti o da 
svolgere]
  
Esercizi complessivi di ripasso relativi al programma 
finora svolto. Si consiglia di approfittare di tali 
esercizi anche per esercitarsi nell'esposizione e nella 
redazione attenta. Chi desidera, mi puo' far avere lo 
svolgimento, in modo che io possa fornire consigli sul 
contenuto e sulle modalita' di esposizione.  esercizi di ripasso sul programma finora 
svolto
 
 Tredicesima settimana Prodotti scalari definiti positivi. Ortogonalita'. Basi ortonormali. Proiezione lungo un vettore. 
Metodo di ortogonalizzazione di Gram Schmidt. Spazi euclidei. Orientazione, angoli, distanza. 
Isometrie. Prodotto esterno, area e volume.