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Algebra Lineare e Geometria - a.a. 2014/15

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Linear Algebra and Geometry

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Anno accademico 2014/2015

Codice dell'attività didattica
INT0737
Docenti
Prof. Margherita Roggero (Titolare del corso)
Prof. Elsa Abbena (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea Triennale Interfacoltà in Matematica per la Finanza e l'Assicurazione
Anno
1° anno
Tipologia
D.M. 270 TAF A - Base
Crediti/Valenza
12
SSD dell'attività didattica
MAT/03 - geometria
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto e Orale
Prerequisiti
Può essere utile conoscere alcune nozioni di base di geometria analitica
del piano.
Some basic analytic geometry in the real plane can be useful.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire allo studente le nozioni di base per risolvere problemi dell’ Algebra Lineare e della Geometria Analitica, di fornire abilità rivolte alla soluzione di esercizi e teorie più avanzate. Ulteriore finalità è la preparazione dello studente all’applicazione delle nozioni apprese alle altre discipline scientifiche.

 

INDICATORI DI DUBLINO (in riferimento al Regolamento Didattico di Ateneo, descrittori europei del titolo di studio- "descrittori di Dublino", http://www.study-in-italy.it/php5/scheda_corso.php?ambiente=offf&anno=2009&corso=1214969 )

Conoscenza e capacità di comprensione Il corso introduce i primi concetti relativi all'algebra lineare e alla geometria di curve e superfici. Particolare enfasi è data alla comprensione del significato dei vari strumenti matematici appresi, sia nell'ambito puramente matematico sia in contesti applicativi. Le nozioni descritte sono infatti fondamentali, non solo per studi più approfonditi di Geometria e Algebra Lineare, ma anche per le loro applicazioni a tutte le discipline che si fondano sulla matematica.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione Le conoscenze teoriche presentate, vengono sempre applicate alla risoluzione di problemi specifici, anche di origine applicativa. Le esercitazioni che affiancano il corso sono incentrate sulla risoluzione di esercizi e problemi, alcuni di tipo calcolativo, altri incentrate su ragionamenti di media difficoltà. Spesso dimostrazioni o metodi risolutivi vengono presentati anche sotto forma algoritmica, sviluppando  negli studenti la capacità di strutturare procedure effettive utili in numerosi campi matematici e applicativi (obiettivo 5).

 Autonomia di giudizio  Vengono proposti ogni settimana alcuni esercizi  relativi alla parte teorica svolta a lezione, che possono venir risolti individualmente o in gruppo. Il confronto con i compagni di corso, nel lavoro a casa o durante le correzioni in aula, favorisce lo sviluppo di capacità logiche per riuscire a chiarire ed esplicitare le proprie argomentazioni. La discussione  sulle varie soluzioni proposte permette di sviluppare la capacità di individuare strutture comuni al di là delle apparenti differenze, la capacità di affrontare il problema da un'angolazione differente ed anche la capacità di individuare errori o carenze nei ragionamenti.

 

Abilità comunicative Lo svolgimento di esercizi mediante un lavoro a volte individuale e a volte di gruppo e le discussioni in classe sui diversi metodi per risolvere gli esercizi proposti, consentono di migliorare le capacità di comunicazione  sia orale sia scritta. Nelle prove d'esame viene valutata anche la chiarezza e l'efficiacia espositiva oltre alla correttezza dello svolgimento degli esercizi e delle argomentazioni.

Capacità di apprendimento L'analisi di problemi concreti che possono essere risolti mediante l'algebra lineare allena negli studenti la capacità di apprendere in modo profondo e non soltanto superficiale e ripetitivo. Le conoscenze così acquisite non sono mai rigide e definitive, ma sono perfettametne adattabili ad ogni evoluzione e cambiamento di prospettiva e di contesto.

The course aims to provide students with the basic knowledge in the
topics of Linear Algebra and Analytic Geometry. It aims also to develop
the skills to solve exercises, to learn more advanced theories, and to
apply linear algebra to other scientific disciplines.

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Risultati dell'apprendimento attesi

L’obiettivo principale e’ l’apprendimento delle metodologie dell'Algebra Lineare e della Geometria Analitica, nel piano e nello spazio. Lo studente acquisirà, in particolare, la competenza e l’abilità di svolgimento degli esercizi che coinvolgono gli spazi vettoriali, le applicazioni lineari, le forme bilineari, le forme quadratiche, le coniche, la Geometria Analitica nel piano e nello spazio. 

The main objective is learning methodologies in the topics of Linear
Algebra and Analytic Geometry in the 3-dimensional space. In particular,
the student will develope the competence and the ability to solve
exercises, so that he/she will be able to use Linear Algebra and Analytic
Geometry in applications to other fields of Mathematics and Economy.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame è costituito da una prova scritta consistente nello svolgimento di esercizi e da una verifica della preparazione teorica. La prova scritta è valutata in 30simi ed è superata se si raggiunge il punteggio di 18/30. La verifica della parte teorica può avvenire sia in forma scritta sia in forma orale ed è valutata in 30esimi. Per superare l'esame è necessario aver raggiunto un punteggio di 18/30 come media tra la valutazione della prova scritta e quella della verifica (scritta o orale) della parte teorica.
The examination consists of a written test about exercises and a check of the theoretical part. The evaluation of the written test is x/30 and is overcome if it reaches a score of 18/30. The verification of the theoretical part can be both in writing and in oral form and its evaluation is y/30. To pass the exam, one must achieved a rating of 18/30 as the average of the evaluation of the written test and that of the theoretical part.
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Programma

 Richiami di algebra sui gruppi, campi, relazione di equivalenza su un insieme. Sistemi di equazioni lineari, teorema di Rouchè-Capelli. Determinanti. Teorema di Cramer. Calcolo vettoriale nello spazio. Matrici ad elementi reali: somma, prodotto per uno scalare, prodotto. Inversa di una matrice. Equazioni vettoriali e matriciali. Spazi vettoriali e sottospazi. Basi, dimensione, somma e somma diretta di sottospazi. Spazi vettoriali Euclidei e basi ortonormali. Applicazioni lineari tra spazi vettoriali. Autovalori e autovettori di un endomorfismo. Diagonalizzabilità di matrici quadrate. Matrici  simmetriche e teorema spettrale nel caso reale.

Forme lineari. Cenni sullo spazio duale e biduale di uno spazio vettoriale. Applicazione lineare trasposta. Forme bilineari e forme quadratiche; classificazione, riduzione a forma canonica e a forma normale. Segnatura.

Geometria analitica nel piano: rette, coniche e  circonferenza. Riduzione delle coniche a forma canonica.

 Geometria analitica nello spazio: rette, piani, sfera, circonferenza, coni, cilindri, superfici rigate, superfici di rotazione e quadriche. 

 Reminders of algebra on groups, fields and equivalente relation on a set. Systems of linear equations, Theorem of Rouchè-Capelli. Determinants. Cramer's rule. Vector calculus in space. Real matrices: sums, scalar multiples, products. Inverse matrices. Vector and matrix equations. Vector spaces and subspaces. Basis, dimension, sum and direct sum of subspaces. Euclidean vector spaces and orthonormal bases. Linear maps. Eigenvalues and eingenvectors. Reduction to diagonal form. Symmetric matrices and the spectral theorem in the real case.

Linear forms. Hints on dual and bidual vector space. Transpose of a linear map.

Bilinear and quadratic forms; classification, canonical and normal form. Signature.

Analytical geometry on the plane: lines, conics and circle. Reduction of a conic to canonical form. Analytical geometry on the space: lines, planes, sphere, circle, cones, cylinders, ruled surfaces, surfaces of  revolution  and quadrics. 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

E. Abbena, A. M. Fino, G. M. Gianella, Algebra Lineare e Geometria Analitica, Vol. I,  Aracne Ed., 2012

E. Abbena, A. M. Fino, G. M. Gianella, Algebra Lineare e Geometria Analitica Esercizi, Vol. II,  Aracne Ed., 2012

Altri Testi consigliati:

H. Anton, Elementary linear algebra, Wiley and Sons. Ed., 2005

K. Nicholson, Algebra lineare, McGrow-Hill Ed., 2002

S. Greco, P. Valabrega, Algebra Lineare, Levrotto e Bella Editore, 2009

S. Greco, P. Valabrega, Geometria analitica, Levrotto e Bella Editore, 2009

E. Abbena, A. M. Fino, G. M. Gianella, Algebra Lineare e Geometria
Analitica, Vol. I, Aracne Ed., 2012
E. Abbena, A. M. Fino, G. M. Gianella, Algebra Lineare e Geometria
Analitica Esercizi, Vol. II, Aracne Ed., 2012
Other texts:
H. Anton, Elementary linear algebra, Wiley and Sons. Ed., 2005
K. Nicholson, Algebra lineare, McGrow-Hill Ed., 2002
S. Greco, P. Valabrega, Algebra Lineare, Levrotto e Bella Editore, 2009
S. Greco, P. Valabrega, Geometria analitica, Levrotto e Bella Editore,
2009

 



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Note

ALGEBRA E GEOMETRIA, INT0737 (DM270), 12 CFU: 12 CFU, MAT/03, TAF A (Base), Ambito Formazione matematica di base.

Modalità di verifica/esame : L'esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale nella stessa sessione d'esame.

 

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Ultimo aggiornamento: 06/07/2015 17:24

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