1. Il corso fornisce conoscenze di geometria lineare nel piano e nello spazio dopo aver trattato la teoria dei sistemi lineari. Successivamente si esaminano argomenti di algebra lineare di base.
2. Conoscenza e capacità di comprensione. L’obiettivo del corso è quello di dare le nozioni di base dell’algebra lineare e della geometria analitica che servono per interpretare e descrivere i problemi nelle discipline informatiche.
3. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente acquisirà le competenze necessarie per affrontare problematiche tipiche della matematica discreta, risolvendo problemi classici in cui è richiesta l’applicazione di tecniche standard.
4. Autonomia di giudizio: o studente sarà in grado di elaborare autonomamente soluzioni ai principali problemi oggetto del corso scegliendo la strategia più conveniente sulla base dei risultati appresi.
5. Abilità comunicative: lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative acquisendo il linguaggio specifico dell’algebra lineare e della geometria.
6. Capacità di apprendimento: il corso si propone, come obiettivo, di fornire allo studente il metodo di studio, la forma mentis e il rigore logico che gli saranno necessari per poter affrontare e risolvere autonomamente nuove problematiche che dovessero sorgere durante una attività lavorativa.
Lezioni frontali. Esercitazioni di gruppo. Verifiche in aule.
Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
È essenziale avere buona conoscenza degli elementi di base dell'Aritmetica, dell'Algebra Elementare, della Geometria Euclidea nel piano e nello spazio, della Geometria Analitica del piano e della trigonometria.
La frequenza è di norma obbligatoria (cfr. Regolamento didattico del CdS). Per monitorare e perfezionare la propria preparazione, agli studenti si consiglia fortemente di frequentare anche le attività integrative e di approfittare delle ore di ricevimento della docente.
Tutti gli avvisi relativi alle attività didattiche e il materiale didattico verranno pubblicati sul canale Teams con codice di accesso wa2qg0p
1. Calcolo matriciale e sistemi lineari. Matrici. Operazioni tra matrici. Matrici notevoli. Sistemi lineari. Calcolo della matrice inversa. Determinante di una matrice quadrata e relative proprietà. Rango di una matrice. Teoremi di Cramer e di Rouché-Capelli.
2. Spazi vettoriali. Sottospazi vettoriali e operazioni tra di essi. Dipendenza ed indipendenza lineare. Basi e dimensione di uno spazio vettoriale. Applicazioni lineari. Endomorfismi.
3. Autovalori e autovettori. Polinomio caratteristico. Ricerca degli autovalori. Similitudine tra matrici. Matrici diagonalizzabili.
4. Geometria lineare nel piano. Rette nel piano e loro equazioni. Parallelismo e ortogonalità. Intersezione tra rette. Fasci di rette.
5. Isometrie piane. Traslazione, rotazione attorno ad un punto. Riflessione rispetto ad una retta.
6. Geometria lineare nello spazio. Piani e rette nello spazio e loro equazioni. Parallelismo e
ortogonalità. Intersezione tra piani, tra un piano e una retta e tra rette. Coordinate omogenee
nello spazio. Punti e rette improprie nello spazio. Fasci di piani.
7. Coniche nel piano e matrici ad esse associate. Invarianti ortogonali. Coniche riducibili e
irriducibili. Classificazione delle coniche irriducibili. Riduzione di una conica a forma canonica. Studio delle coniche in forma canonica. Centro ed assi di simmetria. Circonferenze. Tangenti.
1. S. Giuffrida, A. Ragusa: Corso di Algebra Lineare. Il Cigno Galileo Galilei, Roma, 1998.
2. G. Paxia, Lezioni di Geometria. Spazio Libri, Catania, 2000.
3. P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Algebra lineare: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.
4. P. Bonacini, M. G. Cinquegrani, L. Marino. Geometria analitica: esercizi svolti. Cavallotto Edizioni, Catania, 2012.
5. E. Sernesi. Geometria 1. Bollati Boringhieri, 2000.
6. Note del docente reperibili sul canale Teams, codice accesso wa2qg0p
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Calcolo matriciale e sistemi lineari. Matrici. Operazioni tra matrici. Matrici notevoli. Sistemi lineari. Calcolo della matrice inversa. Determinante di una matrice quadrata e relative proprietà. Rango di una matrice. Teoremi di Cramer e di Rouché-Capelli. | appunti del docente, libri 1,2 |
| 2 | 2. Spazi vettoriali. Sottospazi vettoriali e operazioni tra di essi. Dipendenza ed indipendenza lineare. Basi e dimensione di uno spazio vettoriale. Applicazioni lineari. Endomorfismi. Autovalori e autovettori. Polinomio caratteristico. Ricerca degli autovalori. Similitudine tra matrici. Matrici diagonalizzabili. | appunti del docente, libri 1,2 |
| 3 | 3. Calcolo vettoriale. Vettori applicati. Teorema di scomposizione. Prodotto scalare. Vettori liberi. | appunti del docente, libri 1,2 |
| 4 | 4. Geometria lineare nel piano. Rette nel piano e loro equazioni. Parallelismo e ortogonalità. Intersezione tra rette. Fasci di rette. | appunti del docente, libri 1,2 |
| 5 | 6. Geometria lineare nello spazio. Piani e rette nello spazio e loro equazioni. Parallelismo e ortogonalità. Intersezione tra piani, tra un piano e una retta e tra rette. Coordinate omogenee nello spazio. Punti e rette improprie nello spazio. Fasci di piani. | appunti del docente, libri 1,2 |
| 6 | 7. Coniche nel piano e matrici ad esse associate. Invarianti ortogonali. Coniche riducibili e irriducibili. Classificazione delle coniche irriducibili. Riduzione di una conica a forma canonica. Studio delle coniche in forma canonica. Centro ed assi di simmetria. Circonferenze. Tangenti. | appunti del docente, libri 1,2 |
L'esame è costituito da una prova scritta e da una prova orale. La prova scritta ha una durata, di norma, di un'ora e mezza.
Si accede alla prova orale dopo aver superato la prova scritta. La prova scritta si supera con un voto maggiore o uguale a 12/30.
Nella prova scritta verranno proposti uno o più quesiti a risposta aperta riguardanti sia la parte di algebra lineare che la parte di geometria.
Nella prova orale verranno chieste definizioni e dimostrazioni svolte in aula durante il corso.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Gli studenti con disabilità e/o DSA dovranno contattare con sufficiente anticipo rispetto alla data dell'esame il docente, il referente CInAP del DMI (prof.ssa Daniele) e il CInAP per comunicare che intendono sostenere l'esame fruendo delle opportune misure compensative (che saranno indicate dal CInAP).
PROVA ORALE
Matrici e sistemi lineari Geometria lineare nel piano e nello spazio. Trasformazioni geometriche piane. Spazi vettoriali. Applicazioni lineari. Endomorfismi. Autovettori e autovalori. Diagonalizzazione di una matrice.
PROVA SCRITTA
Esercizi riguardanti i seguenti argomenti:
Matrici e sistemi lineari. Geometria lineare nel piano e nello spazio. Trasformazioni geometriche piane. Spazi vettoriali. Applicazioni lineari. Endomorfismi. Autovettori e autovalori di una matrice. Diagonalizzazione di matrici. Coniche.