Γεωμετρία και γραμμική άλγεβρα

Πανεπιστήμιο Κρήτης

Μαθηματικών και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών

Έτος: 2015

Διδάσκων: Χρήστος Κουρουνιώτης

Περιγραφή Μαθήματος

Το μάθημα διδάσκεται στο πρώτο εξάμηνο και αποτελείται από μία εισαγωγή στη Διανυσματική Γεωμετρία στο επίπεδο και το χώρο και μία εισαγωγή στη Γραμμική Άλγεβρα στο \(\mathbf{R}^n\). Στο πρώτο μέρος η έμφαση είναι στη χρήση διανυσματικών μεθόδων στη μελέτη ευθειών και επιπέδων στο χώρο. Στο δεύτερο μέρος γίνεται συστηματική χρήση της απαλοιφής Gauss, όχι μόνο για την επίλυση συστημάτων γραμμικών εξισώσεων, αλλά και για τη μελέτη υποχώρων του \(\mathbf{R}^n\) και τη μελέτη της γραμμικής απεικόνισης που συνδέεται με ένα πίνακα.Στόχος του πρώτου μέρους του μαθήματος είναι η εξοικείωση με τη χρήση διανυσματικών και αναλυτικών μεθόδων για τη μελέτη γεωμετρικών αντικειμένων. Στόχος του δεύτερου μέρους του μαθήματος είναι η εξοικείωση με υπολογιστικές μεθόδους για την επίλυση συστημάτων γραμμικών εξισώσεων και η χρήση τους στη μελέτη των διανυσματικών χώρων \(\mathbf{R}^n\), των υποχώρων τους και των γραμμικών απεικονίσεων μεταξύ τους.

Video-Διαλέξεις

Διάλεξη 01: Γεωμετρικά διανύσματα

Διάλεξη 02: Πράξεις με διανύσματα

Διάλεξη 03: Προβολή, εσωτερικό γινόμενο

Διάλεξη 04: Συντεταγμένες

Διάλεξη 05: Ελεύθερα διανύσματα

Διάλεξη 06: Γεωμετρικά αποτελέσματα

Διάλεξη 07: Αλλαγή συστήματος αναφοράς

Διάλεξη 08: Εξωτερικό γινόμενο

Διάλεξη 09: Συντεταγμένες στο χώρο

Διάλεξη 10: Μικτό γινόμενο

Διάλεξη 11: Αλλαγή συστήματος αναφοράς στο χώρο

Διάλεξη 12: Γεωμετρικοί τόποι

Διάλεξη 13: Επίπεδο στο χώρο

Διάλεξη 14: Απόσταση σημείου από επίπεδο και ευθεία

Διάλεξη 15: Ασύμβατες ευθείες

Διάλεξη 16: Επίπεδα στο χώρο

Διάλεξη 17: Επίλυση συστήματος 3x3 με απαλοιφή Gauss

Διάλεξη 18: Διανύσματα και πίνακες

Διάλεξη 19: Πολλαπλασιασμός πινάκων

Διάλεξη 20: Αντίστροφος πίνακας

Διάλεξη 21: Έκφραση της απαλοιφής Gauss μέσω πολλαπλασιασμού πινάκων

Διάλεξη 22: Απαλοιφή Gauss-Jordan για την εύρεση του αντιστρόφου

Διάλεξη 23: Ανάστροφος πίνακας

Διάλεξη 24: Απαλοιφή σε σύστημα m εξισώσεων με n αγνώστους

Διάλεξη 25: Γενική λύση συστήματος m εξισώσεων με n αγνώστους

Διάλεξη 26: Γραμμικοί υπόχωροι - Γραμμική ανεξαρτησία

Διάλεξη 27: Γραμμική θήκη, βάση, διάσταση

Διάλεξη 28: Θεμελιώδεις υπόχωροι ενός πίνακα

Διάλεξη 29: Γραμμικές απεικονίσεις

Διάλεξη 30: Γραμμικές απεικονίσεις του επιπέδου

Διάλεξη 31: Εικόνα και αντίστροφη εικόνα

Διάλεξη 32: Μέτρο και ορθογωνιότητα

Διάλεξη 33: Ορθογώνιοι υπόχωροι

Διάλεξη 34: Η δράση του πίνακα

Διάλεξη 35: Βέλτιστες λύσεις και προβολές

Διάλεξη 36: Προβολή σε υπόχωρο

Διάλεξη 37: Ορθογώνιοι πίνακες

Διάλεξη 38: Ορίζουσες

Διάλεξη 39: Υπολογισμός της ορίζουσας

Διάλεξη 40: Συμπαράγοντες και αναπτύγματα της ορίζουσας

Διάλεξη 41: Εφαρμογές της ορίζουσας

Διάλεξη 42: Ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα

Διάλεξη 43: Ιδιόχωροι, πολλαπλότητα ιδιοτιμών

Διάλεξη 44: Διαγωνιοποίηση