Corso di Algebra e Geometria

    (AUTL - MATL - MECL)


    Ultimo aggiornamento: 13/09/2024
    • Avvisi
    • Orario delle lezioni
    • Ricevimento studenti
    • Scopi del corso
    • Programma del corso
    • Testi consigliati
    • Modalità d'esame
    • Indicazioni per gli esami
    • Temi d'esame
    • Diario delle lezioni e materiale didattico

    Avvisi

    Nessun avviso.

    Orario delle lezioni

    Lunedì14.30-16.30EsercitazioniAula N1
    Martedì13.30-15.30TeoriaAula N1
    Giovedì14.30-16.30TeoriaAula N3
    Venerdì14.30-16.30EsercitazioniAula N1

    Ricevimento studenti

    Negli orari indicati sul Portale di Facoltà

    Dott.ssa Pelizzari: Sospeso

    Scopi del corso

    La prima parte del corso fornisce i contenuti di base dell'algebra lineare, rendendo gli allievi in grado di utilizzare il calcolo matriciale e di applicarlo allo studio dei sistemi lineari. La seconda parte del corso impiega gli strumenti appresi per lo studio della geometria metrica, affine e proiettiva e per lo studio successivo delle curve e delle superficie in tali spazi geometrici.

    Programma

    Teoria ingenua degli insiemi: Corrispondenze e funzioni. Relazioni su un insieme. Definizione delle principali strutture algebriche.

    Spazi vettoriali: Definizione di spazio vettoriale. Lineare dipendenza e indipendenza. Generatori. Spazi vettoriali finitamente generati: Lemma di Steinitz, basi e dimensione di uno spazio vettoriale. Sottospazi di uno spazio vettoriale. Intersezione, somma e somma diretta di sottospazi. Formula di Grassmann.

    Matrici e sistemi lineari: Spazio vettoriale delle matrici. Prodotto righe per colonne. Rango e determinante. Sistemi lineari e loro risolubilità: teorema di Rouché Capelli e di Cramer. Autovalori e autovettori di una matrice. Diagonalizzabilità e criteri di diagonalizzabilità.

    Forme bilineari e forme quadratiche: Matrici reali e simmetriche. Basi ortogonali e ortonormali. Processo di ortogonalizzazione di Gram-Schmidt. Matrici ortogonali. Matrici ortogonalmente diagonalizzabili.

    Spazi affini ed eculidei. Spazi affini: definizione, traslazioni, sottospazi, parallelismo. Coordinatizzazione di uno spazio affine e geometria analitica nel piano e nello spazio tridimensionale. Spazi euclidei: distanze, ortogonalità, circonferenze, sfere, superfici di rotazione e luoghi geometrici fondamentali.

    Spazi proiettivi: ampliamento proiettivo di una geometria affine, sottospazi proiettivi, coordinate omogenee e rappresentazione in coordinate omogenee dei sottospazi. Complessificazione.

    Curve e superfici algebriche reali: ordine di una curva, punti semplici e singolari. Coniche, classificazione proiettiva, polarità, classificazione affine, forme canoniche. Quadriche: classificazione affine, coni e cilindri, studio di sezioni piane.

    Testi consigliati

    • S.Pellegrini - A.Benini - F.Morini, Algebra lineare 1, casa editrice Apollonio
    • S.Pellegrini - A.Benini - F.Morini, Geometria analitica, casa editrice Apollonio
    • S.Pellegrini - A.Benini - F.Morini, Esercizi di geometria analitica, casa editrice Apollonio

    Modalità d'esame

    L'esame consisterà, di norma, di una PROVA SCRITTA e di una PROVA ORALE negli appelli fissati secondo il calendario accademico.

    In alternativa, nel corso del semestre sarà possibile sostenere 3 PROVE INTERMEDIE; il superamento di tutte e tre le prove intermedie sostituisce l'esame.

    Per l'anno accademico 2010/2011 il calendario delle prove, compatibilmente con la disponibilità delle aule, sarà il seguente:

    • I PROVA INTERMEDIA: lunedì 15 novembre 2010, ore 12.00, aula magna.
    • II PROVA INTERMEDIA: lunedì 17 gennaio 2011, ore 14.30, aula magna.
    • III PROVA INTERMEDIA: venerdì 28 gennaio 2011, ore 9.30, aula magna.

    Alcune utili indicazioni sullo svolgimento degli esami e alcuni suggerimenti sulla preparazione possono essere trovati seguendo questo link.

    Temi d'esame

    I testi delle prove scritte e delle prove intermedie assegnate a partire dall'anno accademico 2009/2010 sono disponibili seguendo il seguente link:

    • Temi d'esame e prove intermedie

    I testi delle prove scritte e delle prove intermedie assegnate durante gli anni accademici 2008/2009, 2007/2008, 2005/2006, 2003/2004, 2002/2003, 2001/2002, 2000/2001, 1999/2000, 1998/1999 sono disponibili seguendo i seguenti links:

    • Temi d'esame
    • Prove intermedie

    Diario delle lezioni e materiale didattico

    (Il simbolo  Download PDF  indica che le trasparenze/appunti della lezione sono scaricabili)

    TeoriaEsercitazioni
    • Martedì 05/10: Esempi di gruppi; struttura di campo ed esempi; operazione esterna; struttura di spazio vettoriale ed esempi.
    • Giovedì 07/10: Sottospazi vettoriali e caratterizzazione. Combinazioni lineari. Insiemi liberi e legati
    • Venerdì 08/10: Proprietà degli insiemi liberi e legati; copertura lineare, sistemi di generatori.
    • Martedì 12/10: Basi di uno spazio vettoriale; lemma di Steinitz e teorema di esistenza di basi e loro conseguenze; dimensione di uno spazio vettoriale.
    • Giovedì 14/10: Teorema del completamento a base; caratterizzazione delle basi e componenti di un vettore; intersezione e somma di sottospazi; somma diretta.
    • Martedì 19/10: Complemento diretto; formula di Grassmann; rango di una matrice e legame con la lineare indipendenza; spazio delle righe e delle colonne di una matrice e teorema di Kronecker.
    • Martedì 26/10: Sistemi lineari, compatibilità; teorema di Rouché-Capelli, teorema di Cramer; sistema principale equivalente.
    • Giovedì 28/10: (Download PDF) Sistemi lineari omogenei e loro spazio delle soluzioni. Autovalori, autovettori e autospazi; matrici simili e matrici diagonalizzabili; un criterio di diagonalizzabilità.
    • Martedì 02/11: Molteplicità algebrica e geometrica; un secondo criterio di diagonalizzabilità ; forme bilineari, prodotti scalari.
    • Giovedì 04/11: Prodotti scalari e ortogonalità, complemento ortogonale; prodotti scalari definiti positivi, norma di un vettore e sue proprietà; basi ortogonali e ortonormali.
    • Martedì 09/11: Processo di ortogonalizzazione di Gram-Schmidt e conseguenze; matrice di una forma bilineare.
    • Giovedì 11/11: Matrici ortogonali; matrici reali e simmetriche; matrici ortogonalmente diagonalizzabili.
    • Lunedì 27/09: (Download PDF) Matrici; operazioni tra matrici
    • Venerdì 01/10: (Download PDF)operazioni tra matrici
    • Lunedì 04/10: (Download PDF) Minori di una matrice; determinante
    • Lunedì 11/10: (Download PDF) Proprietà del determinante; matrice inversa.
    • Venerdì 15/10: (Download PDF) Spazi e sottospazi vettoriali; copertura lineare.
    • Lunedì 18/10: Sistemi liberi e legati; generatori; basi di uno spazio vettoriale.
    • Giovedì 21/10: (Download PDF) Rango di una matrice e sequenze libere e legate.
    • Venerdì 22/10: (Download 
PDF) Rango e copertura lineare; intersezione e somma di sottospazi, somma diretta.
    • Lunedì 25/10: (Download PDF) Somma e intersezione di sottospazi; complemento diretto.
    • Venerdì 29/10: (Download PDF) Sistemi lineari omogenei; teorema di Cramer.
    • Venerdì 05/11: (Download 
PDF) Regola dei minori; sistemi lineari non omogenei; diagonalizzazione.
    • Lunedì 08/11: (Download 
PDF) Diagonalizzabilità.
    • Venerdì 12/11: (Download
PDF) Forme bilineari, prodotto scalare, vettori ortogonali e compemento ortogonale.
    • Venerdì 19/11: (Download
PDF) Prodotti scalari definiti positivi, norma, basi ortogonali e ortonormali, metodo di ortogonalizzazione di Gram-Schmidt.
    • Martedì 16/11: Definizione di spazio affine e prime proprietà; sottospazi affini e loro proprietà; parallelismo tra sottospazi e proprietà.
    • Giovedì 18/11: Riferimenti affini; equazioni di una traslazione; punto medio; equazioni parametriche di una retta.
    • Martedì 23/11: Equazioni parametriche di un sottospazio; Equazioni cartesiane della retta in A2(R) e di retta e piano in A3(R); posizione reciproca di due rette nel piano; fasci di rette; posizione reciproca di rette e piani in A3(R), fasci di piani e stelle.
    • Giovedì 25/11: Spazi euclidei, ortogonalità, riferimenti cartesiani, ortogonalità tra rette.
    • Martedì 30/11: (Download
PDF) Ortogonalità tra rette e piani e tra piani; distanza; circonferenze e sfere.
    • Martedì 7/12: Ampliamento proiettivo del piano affine; geometria analitica del piano ampliato; complessificazione del piano.
    • Giovedì 9/12: Curve algebriche reali; caratterizzazione dei punti multipli di una curva; coniche; classificazione proiettiva.
    • Lunedì 13/12: Classificazione affine delle coniche generali; polarità definita da una conica.
    • Martedì 14/12: Diametri, centro e asintoti di una conica; proprietà metriche delle coniche: assi e vertici. Circonferenze generalizzate e rette isotrope.
    • Giovedì 16/12: Fuochi e direttrici di una conica. Cambiamenti di riferimento. Ampliamento proiettivo dello spazio euclideo 3-dimensionale.
    • Lunedì 20/12: Complessificazione dello spazio euclideo 3-dimensionale; superfici algebriche reali e punti multipli.
    • Martedì 21/12: Quadriche; punti doppi e quadriche riducibili; caratterizzazione di coni e cilindri. Classificazione affine delle quadriche generali.
    • Martedì 11/01: Classificazione dei punti semplici di una quadrica irriducibile; sezioni piane di una quadrica.
    • Lunedì 22/11: (Download
PDF) Piano affine, equazioni parametriche e cartesiana della retta, condizione di parallelismo, condizione di allineamento di tre punti, mutua posizione tra due rette nel piano affine.
    • Venerdì 26/11: (Download
PDF) Fasci di rette, punto medio, siummetria centrale, Spazio affine tridimensionale: equazione della retta e del piano, condizioni di parallelismo, piano per tre punti.
    • Lunedì 29/11: (Download
PDF) Fasci di piani, stella propria di piani, posizioni reciproche fra due piani, mutua posizione fra due rette.
    • Giovedì 2/12: (Download
PDF) Piano euclideo, condizioni di ortogonalià, distanza fra due punti, distanza punto-retta, equazione della circonferenza. Spazio euclideo tridimensionale: condizioni di ortogonalità
    • Venerdì 3/12: (Download
PDF) Spazio euclideo tridimensionale: equazione della retta passante per due punti, equazione della retta passante per un punto e con una data direzione.
    • Lunedì 6/12: (Download
PDF) Retta di minima distanza. Distanza fra due punti, distanza punto-piano.
    • Venerdì 10/12: (Download
PDF) Sfere e circonferenze in E3(R).
    • Lunedì 13/12: (Download
PDF) Luoghi geometrici e superfici ottenuti mediante rotazione attorno ad una retta.
    • Venerdì 17/12: (Download
PDF) Coniche.
    • Giovedì 23/12: (Download
PDF) Forma canonica di una conica generale.
    • Lunedì 10/01: (Download
PDF) Quadriche, riconoscimento e classificazione.
    • Giovedì 13/01: (Download
PDF) Classificazione quadriche; sezioni piane.
    • Venerdì 14/01: Quadriche e sezioni piane; esercizi di riepilogo.

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