PMM10A: Linearna algebra i matrični račun (144688)

 8 
ECTS
45 P + 45 A
30% primjene e-učenja
Odjel za matematiku (Sceduly)
Nositelji: Saša Krešić Jurić
Suradnici:
Ciljevi predmeta
Cilj preddiplomskog kolegija Linearna algebra i matrični račun je upoznati studente fizike s osnovama linearne algebre. Touključuje: linearne operatore, matrice, determinante, svojstvene vrijednosti i svojstvene vektore, Gaussovu metodu redukcije, itd. U kolegiju se podjednako pridaje važnost teoriji i tehnikama računanja.
Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta
Nema
Očekivani ishodi učenja
Po uspješnom završetku kolegija student može:
-prepoznati osnovne matematičke strukture, posebno strukturu vektorskog prostora;
-razumjeti zašto je linearni operator dovoljno zadati na bazi;
-biti vješt u matričnom računui računanju determinanti;
-konstruirati matrice operatora u različitim bazama i razumjeti njihovu vezu;
-razlikovati rješivi od nerješivog sustava linearnih jednadžbi;
-efektivno riješiti rješivi sustav linearnih jednadžbi različitim metodama;
-računati svojstvene vrijednosti i svojstvene vektore za dani problem svojstvenih vrijednosti;
-naći Jordanovu formu matrice operatora;
-razumjeti doprinos skalarnog produkta i norme strukturi vektorskog prostora;
-konstruirati ortonormiranu bazu Gram-Schmidtovim postupkom.
Sadržaj predmeta
1. Pregled osnovnih algebarskih struktura. Osnovne algebarske strukture. Vektorski prostor. Baza, potprostor, kvocijentni prostor vektorskog prostora. (6 sati)
2. Linearni operatori. Linearni operatori, primjeri. Izomorfizam vektorskih prostora. Rang i defekt linearnog operatora. Algebarska struktura na Hom (U,V) i Hom V. Linearni funkcionali, primjeri. (6 sati)
3. Matrice i determinante. Vektorski prostor Mmxn i algebra matrica Mn. Opća linearna grupa. Ortogonalna grupa. Rang matrice. Elementarne transformacije. Determinanta. Binet-Cauchyjev teorem. Laplaceov razvoj determinante. Adjungirana matrica. (8 sati)
4. Invarijante linearnog operatora.Koordinatizacija vektorskog prostora i transformacija koordinata. Matrični zapis linearnog operatora. Karakteristični i minimalni polinom. Hamilton-Cayleyev teorem. Invarijantni potprostor. Svojstvena vrijednost i svojstveni potprostor. Dijagonalizacija matrice (operatora). Jordanova forma. (10 sati)
5. Sustavi linearnih jednadžbi. Sustavi linearnih jednadžbi - pitanje egzistencije rješenja. Cramerovo pravilo. Struktura skupa rješenja (ne)homogenog sustava linearnih jednadžbi. Elementarne transformacije
nad sustavom. Gaussova metoda eliminacije (7 sata)
6. Unitarni prostori. Unitarni prostori, primjeri. Nejednakost Cauchy-Schwarz-Buniakovskog. Norma na unitarnom prostoru, kut, ortogonalnost. Gramova matrica. Gram-Schmidtov postupak ortogonalizacije. Računanje u ortonormiranoj bazi. Unitarni operator, primjeri i svojstva. Unitarna grupa. (8 sati)
Vrste izvođenja nastave
- Predavanja
- Vježbe
Obveze studenata
Pohađanje nastave
Praćenje rada studenata (ECTS)
- Pohađanje nastave (2.5)
- Kolokviji (2.5)
- Usmeni ispit (3)
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata
Ispit se sastoji od dva dijela: pismenog i usmenog.Položen pismeni dio ispita uvjet je za pristupanje usmenom dijelu ispita. Pismeni i usmeni dio ispita se jednako vrednuju u konačnoj ocjeni. Tijekom nastave organiziraju se dva kolokvija. Položena oba kolokvija oslobađaju studenta od pismenog dijela ispita na samo jednom, po volji izabranom, ispitnom roku. U slučaju neuspjeha na usmenom ispitu ili kolokvijima student mora pristupiti pismenom ispitu da bi stekao pravo (ponovnog) pristupa usmenome ispitu.
Obvezna literatura
K. Horvatić, Linearna algebra, Golden marketing, Tehnička knjiga, Zagreb, 2004.
Izborna literatura
S.H. Friedberg, A.J. Insel and L.E. Spence, Linear Algebra, Prentice Hall, 2003.
J. Hefferon, Linear Algebra, http://joshua.smcvt.edu/linearalgebra/
Načini praćenja kvalitete
Statistika ispitnih rezultata i studentsko vrednovanje putem anonimne ankete na kraju izvedbe predmeta. Anketa se provodi prema pravilniku Sveučilišta u Splitu.
Izvedba
Sveučilišni prijediplomski studij
 •  Fizika (obvezni 2. sem.)
 
Napomene:
Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe.
Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija.