GEOMETRIA I

  A.A. 2012-2013

  Docente: Maria Lucia Fania   tel. 0862-433166   e-mail: fania@univaq.it
  Orario delle Lezioni: Lunedì: 14:15-16:00 Aula A1.6  Martedì: 9:15-11:15 Aula A1.6  Giovedì: 9:15-11:15 Aula A1.6
  Ricevimento Studenti: Martedì: 11:00-13:00

Programma

SETTIMANA   DATA MATERIALE
Settimana 1
Lezione    1, 2 1/10/12: 14:15-16:00
  • Nozione di relazione su un insieme. Relazione di equivalenza. Esempi di relazioni di equivalenza.
  • Classi di equivalenza. Nozione di partizione. Nozione di vettori applicati e vettori equipollenti.
  • Lezione    3, 4 2/10/12: 9:15-11:15
  • Definizione di campo ed esempi. Spazio dei vettori geometrici e operazioni con i vettori.
  • Nozione di spazio vettoriale. Spazio delle n-uple di numeri reali. Spazio dei polinomi.
  • Lezione    5, 6 4/10/12: 9:15-11:15
  • Matrici. Operazioni tra matrici e loro proprietà. Matrici di forma particolare.
  • Prodotto righe per colonne tra matrici e relative proprietà.
  • Settimana 2
    Lezione    7, 8 8/10/12: 14:15-16:00
  • Riduzione a scala per righe di una matrice e nozione di rango. Matrici elementari e loro relazione con la riduzione a scala di una matrice.
  • Esercizi: Riduzione a scala per righe di una matrice.
  • Lezione   9, 10 9/10/12: 9:15-11:15
  • Sistemi di equazioni lineari e metodo di eliminazione di Gauss.
  • Esercizi: Sistemi di equazioni lineari.
  • Lezione   11, 12 11/10/12: 9:15-11:15
  • Sistemi di equazioni lineari omogenei ed esercizi.
  • Esercizi: Sistemi di equazioni lineari con e senza parametri.
  • Settimana 3
    Lezione 13, 14 15/10/12: 14:15-16:00
  • Matrici invertibili. Algoritmo per il calcolo dell'inversa di una matrice.
  • Nozione di determinante per matrici 2 x 2 e 3 x 3. Regola di Sarrus per il calcolo del determinante di matrici di ordine 3.
  • Lezione 15, 16 16/10/12: 9:15-11:15
  • Nozione di permutazione. Segno di una permutazione. Gruppo delle permutazioni su tre elementi.
  • Calcolo del determinante con la regola di Laplace. Nozione di cofattori di una matrice. Determinante di matrici triangolari.
  • Lezione 17, 18 18/10/12: 9:15-11:15
  • Come cambia il determinante di una matrice se si effettuano operazioni elementari sulle righe della matrice.
  • Calcolo del determinante col metodo di eliminazione di Gauss. Determinante di un prodotto di matrici.
  • Settimana 4
    Lezione 19, 20 22/10/12: 14:15-16:00
  • Caratterizzazione di matrici invertibili. Regola di Cramer.
  • Definizione assiomatica di determinante. Significato geometrico del determinante.
  • Lezione 21, 22 23/10/12: 9:15-11:15
  • Nozione di spazio vettoriale. Nozione di sottospazio vettoriale ed esempi. Spazio lineare generato da un insieme finito di vettori.
  • Sottospazio intersezione, sottospazio somma. Somma diretta di sottospazi. Esempi.
  • Lezione 23, 24 25/10/12: 9:15-11:15
  • Esercizi su: Inversa di una matrice. Risoluzione di sistemi con il metodo di Cramer.
  • Esercizi su: Sistemi quadrati con parametro.
  • Settimana 5
    Lezione 25, 26 29/10/12: 14:15-16:00
  • Nozione di vettori linearmente indipendenti e non ed esempi. Nozione di base di uno spazio vettoriale ed esempi.
  • Due qualunque basi finite hanno lo stesso numero di vettori. Nozione di dimensione di uno spazio vettoriale.
  • Lezione 27, 28 30/10/12: 9:15-11:15
  • Come selezionare una base da un sistema di generatori. Esempi.
  • Esercizi: Insiemi linearmente indipendenti e non. Base per sottospazi vettoriali.
  • Settimana 6
    Lezione 29, 30 5/11/12: 14:15-16:00
  • Completamento di una base. Esempi. Relazione di Grassmann.
  • Esercizi: Base per la somma e l'intersezione di sottospazi.
  • Lezione 31, 32 6/11/12: 9:15-11:15
  • Equazioni parametriche e cartesiani di sottospazi vettoriali di Rn. Esempi.
  • Spazio delle righe (colonne) di una matrice. Teorema del rango.
  • Lezione 33, 34 8/11/12: 9:15-11:15
  • Teorema di Rouché-Capelli.
  • Esercizi su: spazi di matrici e loro dimensione. Sottospazi di R^n: loro dimensione, equazioni cartesiane.
  • Settimana 7
    Lezione 35, 36 12/11/12: 14:15-16:00
  • Spazi affini ed esempi. Sottospazi affini ed esempi. Nozione di sottospazi affini paralleli, sghembi, incidenti.
  • Equazioni parametriche e cartesiane di sottospazi affini. Esercizi.
  • Lezione  37, 38 13/11/12: 9:15-11:15
  • Rette nel piano e nello spazio e loro equazioni parametriche e cartesiane. Parametri direttori di una retta. Condizione di parallelismo tra due rette.
  • Piani nello spazio e loro equazioni parametriche e cartesiane. Giacitura di un piano.
  • Lezione 39, 40 15/11/12: 9:15-11:15
  • Condizione di parallelismo tra due piani. Condizione di parallelismo retta-piano. Esercizi.
  • Condizioni di incidenza tra due rette. Rette in forma ridotta. Rette sghembe. Fasci di piani. Esercizi.
  • Settimana 8
    Lezione 41, 42 19/11/12: 14:15-16:00
  • Nozione di applicazione lineare ed esempi. Alcune proprietà delle applicazioni lineari.
  • Nucleo di un'applicazione lineare. Nozione di nullità e di rango di un'applicazione lineare.
  • Lezione 43, 44 20/11/12: 9:15-11:15
  • Caratterizzazione di applicazioni lineari iniettive. Teorema della nullità più il rango.
  • Esercizi su: applicazioni lineari.
  • Lezione 45, 46 22/11/12: 9:15-11:15
  • Nozione di isomorfismo tra spazi vettoriali. Matrice associata a un'applicazione lineare ed esempi.
  • Matrice associata alla composizione di applicazioni lineari. Esempi.
  • Settimana 9
    Lezione 47, 48 26/11/12: 14:15-16:00
  • Esercizi su: matrice associata a un'applicazione lineare. Nucleo e immagine di un'applicazione lineare e loro dimensione.
  • Matrice del cambio di base. Relazione tra le componenti di un vettore in basi diverse.
  • Lezione 49, 50 27/11/12: 9:15-11:15
  • Esercizi di revisione.
  •              Mercoledì 28 Novembre 2012:   14:30-16:30 I Verifica - Aula A1.6
    Lezione 51, 52 29/11/12: 9:15-11:15
  • Relazione tra le matrici associate a un'applicazione lineare in basi diverse. Matrici simili. Esercizi su: Cambi di base.
  • Esercizi su: Applicazioni lineari. Come cambia la matrice associata a un'applicazione lineare se cambia la base.
  • Settimana 10
    Lezione 53, 54 3/12/12: 14:15-16:00
  • Spazio degli omomorfismi tra spazi vettoriali e spazio duale di uno spazio vettoriale.
  • Base duale ed esempi.
  • Lezione 55, 56 4/12/12: 9:15-11:15
  • Numeri complessi e loro rappresentazione geometrica.
  • Esercizi su: numeri complessi.
  • Lezione 57, 58 6/12/12: 9:15-11:15
  • Risoluzione esercizi della I Verifica.
  • Nozione di autovalore, autovettore, autospazio, endomorfismo diagonalizzabile ed esempi.
  • Settimana 11
    Lezione 59, 60 10/12/12: 14:15-16:00
  • Polinomio caratteristico di un endomorfismo ed esempi. Indipendenza lineare di autovettori corrispondenti ad autovalori distinti.
  • Invarianti per similitudine. Nozione di molteplicità algebrica e geometrica di un autovalore e loro relazione.
  • Lezione 61, 62 11/12/12: 9:15-11:15
  • Caratterizzazione di endomorfismi diagonalizzabili.
  • Esercizi: Polinomio caratteristico. Autovalori e autovettori di un endomorfismo. Calcolo di autospazi.
  • Lezione 63, 64 13/12/12: 9:15-11:15
  • Esercizi: Endomorfismi diagonalizzabili e non.
  • Settimana 12
    Lezione 65 66 17/12/12: 14:15-16:00
  • Endomorfismi nilpotenti e endomorfismi ciclici.
  • Alcune proprietà degli endomorfismi nilpotenti.
  • Lezione 67, 68 18/12/12: 9:15-11:15
  • Forma canonica di Jordan per endomorfismi nilpotenti.
  • Esercizi.
  • Lezione 69, 70 20/12/12: 9:15-11:15
  • Forma canonica di Jordan per endomorfismi qualunque.
  • Esercizi su: Forma canonica di Jordan
  • Settimana 13
    Lezione 71, 72 7/1/13: 14:15-16:00
  • Affinità e loro struttura di gruppo.
  • Esempi di affinità e descrizione esplicita delle affinità di An(R).
  • Lezione 73, 74 8/1/13: 9:15-11:15
  • Alcuni risultati sulle affinità. Figure affinemente equivalenti. Proprietà affini.
  • Esercizi sulle affinità.
  • Lezione 75, 76 10/1/13: 9:15-11:15
  • Forme bilineari ed esempi.
  • Matrice associata a una forma bilineare. Come cambia la matrice associata a una forma bilineare se si cambia base.
  • Settimana 14
    Lezione 77, 78 14/1/13: 14:15-16:00
  • Nozione di matrici congruenti. Rango di una forma bilineare. Esempi.
  • Forma quadratica associata a una forma bilineare simmetrica.
  • Lezione 79, 80 15/1/13: 9:15-11:15
  • Metodo di Lagrange per ridurre una forma quadratica a forma canonica.
  • Esercizi.
  • Lezione 81, 82 17/1/13: 9:15-11:15
  • Teorema di Sylvester. Nozione di segnatura di una forma quadratica.
  • Nozione di forma quadratica definita (semidefinita) positiva, definita negativa. Caratterizzazione di matrici simmetriche reali definite positive.
  • Settimana 15
    Lezione 83, 84 21/1/13: 14:15-16:00
  • Caratterizzazione di matrici simmetriche reali definite positive.
  • Esercizi.
  • Lezione 85, 86 22/1/13: 9:15-11:15
  • Criterio per stabilire se una matrice simmetrica reale è definita positiva o definita negativa.
  • Esercizi.
  • Lezione 87, 88 24/1/13: 9:15-11:15
  • Esercizi di ricapitolazione.
  • Esercizi di ricapitolazione.
  •              Lunedì 28 Gennaio 2013:   14:30-16:30   II Verifica - Aula A1.6
    Libri di testo:

  • Appunti del docente

  • E. Sernesi: Geometria 1, Ed. Boringhieri
  • Altri testi utili

  • F. Flamini, A. Verra: Matrici e Vettori. Corso di base di geometria e algebra lineare, Carocci
  • G. Campanella: Esercizi di Algebra Lineare e Geometria, Aracne
  • W.K. Nicholson: Algebra lineare. Dalle applicazioni alla teoria, McGraw-Hill
  • L. Chiantini: Algebra lineare e geometria analitica, Masson
  • C. Ciliberto: Appunti di Algebra Lineare, Unitor
  • T.M. Apostol: Calcolo, volume secondo Geometria, Boringhieri
  • S. Abeasis: Esercizi di Algebra Lineare e Geometria, Aracne