Appunti di Algebra lineare e geometria

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Appunti di Algebra lineare e geometria

Algebra lineare e geometria - Sistemi lineari

Esame Algebra lineare e geometria

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. D. Bolognini

Università Università Politecnica delle Marche - Ancona

Appunti esame

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Appunti di Algebra lineare e geometria. Introduzione ai sistemi lineari, definiti come insiemi di equazioni lineari in più incognite, rappresentabili nella forma matriciale compatta AX = B, dove A è la matrice dei coefficienti, X il vettore delle incognite e B il vettore dei termini noti. Si discutono le condizioni di esistenza e unicità delle soluzioni: un sistema quadrato ha un’unica soluzione se il determinante di A è diverso da zero (teorema di Cramer), mentre per sistemi con determinante nullo si applica il teorema di Rouché-Capelli, che confronta il rango della matrice dei coefficienti con quello della matrice completa. Viene approfondita la distinzione tra sistemi omogenei e non omogenei, con particolare attenzione alle soluzioni banali e non banali. Il testo propone diversi esempi di risoluzione tramite calcolo diretto del determinante e uso del metodo di Gauss, sia per la risoluzione che per la determinazione del rango. Si introduce la nozione di matrice a scalini, utile per individuare i pivot e quindi il rango del sistema. L’approccio è progressivamente applicativo, con esercizi e casi particolari che mostrano le varie tipologie di soluzioni: nessuna, una o infinite.

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Algebra lineare e geometria - Applicazioni lineari

Esame Algebra lineare e geometria

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. D. Bolognini

Università Università Politecnica delle Marche - Ancona

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Appunti di Algebra lineare e geometria. Si parte dalla definizione di applicazione lineare tra spazi vettoriali, specificandone le proprietà fondamentali: additività e omogeneità. Vengono introdotti strumenti fondamentali come la matrice associata a un’applicazione rispetto a basi fissate, e viene mostrato come essa agisca sulle coordinate mediante moltiplicazione. Il nucleo e l’immagine dell’applicazione vengono analizzati sia dal punto di vista teorico che computazionale, con particolare attenzione al teorema fondamentale della dimensione (somma di dimensioni di nucleo e immagine). Si discutono inoltre isomorfismi, criteri di iniettività e suriettività, e la costruzione dell’applicazione inversa nei casi applicabili. Una parte significativa è dedicata al tema della diagonalizzazione: vengono definiti autovalori, autovettori, autospazi e analizzati i criteri per la diagonalizzabilità di un’applicazione (o matrice), con esempi espliciti di calcolo della forma diagonale e della base di autovettori. Il testo è corredato da numerosi esercizi svolti e osservazioni operative.

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Algebra lineare e Geometria - Spazi e Sottospazi vettoriali

Esame Algebra lineare e geometria

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. D. Bolognini

Università Università Politecnica delle Marche - Ancona

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Appunti di Algebra lineare e geometria. Il documento si configura come un insieme organico di appunti di algebra lineare, incentrato sullo studio di spazi vettoriali e sottospazi, con un’impostazione teorico-pratica. Si parte dalla definizione formale di spazio vettoriale su un campo, elencando e discutendo le proprietà fondamentali (chiusura, associatività, esistenza del neutro, elementi opposti, compatibilità tra somma e prodotto scalare). Viene approfondito il concetto di sottospazio vettoriale, evidenziando criteri di verifica (chiusura rispetto a somma e moltiplicazione per scalare) e la costruzione tramite combinazioni lineari. Seguono i concetti di dipendenza e indipendenza lineare, base e dimensione di uno spazio vettoriale, con applicazioni alla determinazione di basi di insiemi di vettori. Una sezione è dedicata alle applicazioni lineari, definite come funzioni che preservano somma e prodotto per scalare. Si analizzano nucleo e immagine, condizioni per l’isomorfismo tra spazi vettoriali e il legame tra iniettività, surgettività e dimensione. La formula di Grassmann viene presentata come strumento per calcolare la dimensione della somma di due sottospazi, introducendo anche il concetto di sottospazi supplementari. Infine, il documento illustra la rappresentazione cartesiana e parametrica dei sottospazi e propone esercizi svolti per rafforzare la comprensione dei concetti teorici.

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Algebra lineare e geometria - Geometria dello spazio

Esame Algebra lineare e geometria

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. D. Bolognini

Università Università Politecnica delle Marche - Ancona

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Appunti di Algebra lineare e geometria. Geometria analitica nello spazio tridimensionale ℝ³, con un equilibrio tra teoria ed esercizi applicativi. Si introducono i riferimenti cartesiani nello spazio, la rappresentazione dei punti e dei vettori in tre dimensioni, e le formule fondamentali per il calcolo di distanze tra punti, rette, piani e sfere. Ampio spazio è dedicato allo studio delle rette e dei piani: vengono fornite sia le rappresentazioni cartesiane che parametriche, con metodi per il passaggio da una forma all’altra. È trattato il prodotto vettoriale tra vettori, con le sue principali proprietà geometriche e applicazioni (come la verifica di ortogonalità e la costruzione di piani). Il testo affronta inoltre la definizione e rappresentazione delle sfere, fornendo formule e strategie per riconoscerne equazioni e relazioni geometriche con altri oggetti. Completano il documento una serie di esercizi svolti e osservazioni pratiche, utili per applicare in modo guidato i concetti teorici.

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