Corso di Laurea in Fisica

 A.A. 2014/2015

Corso di Geometria (Lettere A-Ca)

Renzo Mazzocco

Orario lezioni: martedì ore 9-11, mercoledì ore 12-14, giovedì ore  9-11

Aula 4, Nuovo Edificio di Fisica

Ricevimento studenti nel primo semestre: mercoledì ore 10.30-12 nello Studio N. 8 del Dipartimento di Matematica e per appuntamento.

Ricevimento studenti nel secondo semestre: martedì ore 11.30-13 nello Studio N. 8 del Dipartimento di Matematica e per appuntamento.

Prova Scritta del 23 settembre 2015

Testi e soluzioni, Elenco degli Studenti che hanno superato la Prova Scritta del 23-9-2015

Prova Scritta del 26 giugno 2015

Testi e soluzioni, Elenco degli Studenti che hanno superato la Prova Scritta del 26-6-2015

Prova Scritta del 12 maggio 2015

Testi e soluzioni, Elenco degli Studenti che hanno superato la Prova Scritta del 12-5-2015

Prova Scritta del 10 febbraio 2015

Testi e soluzioni, Elenco degli Studenti che hanno superato la Prova Scritta del 10-2-2015

Prova Scritta del 27 gennaio 2015

Testi e soluzioni, Elenco degli Studenti che hanno superato la Prova Scritta del 27-1-2015

Esonero del 19 gennaio 2015

Testi e soluzioni, Elenco degli Studenti che hanno superato la Seconda Prova Scritta d'Esonero , Elenco degli Studenti esonerati dalla Prova Scritta d'Esame

Esonero del 25 novembre 2014

Testi e soluzioni, Elenco degli Studenti ammessi alla Seconda Prova Scritta d'Esonero

 

AVVISO: Le Prove Orali dell’Appello di Geometria (Lettere A-Ca) di settembre avranno inizio venerdì 25 settembre, alle ore 9, in Aula 2.

 

AVVISO: La Prova Scritta dell’Appello di Geometria (Lettere A-Ca) di settembre avrà luogo mercoledì 23 settembre, dalle ore 9 alle ore 12, in Aula Cabibbo. Gli studenti che intendono sostenere l’Esame di Geometria in tale Appello devono prenotarsi su infostud entro domenica 20 settembre.

 

AVVISO: Le Prove Orali dell’Appello estivo di Geometria ( Lettere A-Ca) avranno inizio mercoledì 1° luglio, alle ore 9, in Aula 5.

 

AVVISO: Venerdì 26 giugno 2015, dalle ore 9 alle ore 12, avrà luogo la  Prova Scritta di Geometria (Lettere A-Ca) in Aula Cabibbo. Per potere partecipare a tale Prova è necessario prenotarsi su infostud nei tempi prescritti.

 

AVVISO: Le Prove Orali dell’Appello Straordinario di Geometria avranno inizio martedì 26 maggio, nello Studio N. 8 di Matematica, alle ore 11.35. Dalle ore 11.30 alle ore 11.35 dello stesso giorno gli studenti interessati potranno prendere visione dei loro elaborati relativi alla Prova Scritta del giorno 12 maggio.

 

AVVISO: Martedì 12 maggio 2015, dalle ore 11 alle ore 14, in Aula H del Dipartimento di Matematica avrà luogo la Prova Scritta dell’Appello Straordinario di Geometria per Fisici;  il diario delle Prove Orali sarà concordato con gli studenti. L'Appello, ai sensi del Regolamento Didattico del Corso di Laurea, è riservato agli studenti fuori corso ed assimilati. Gli studenti che intendono avvalersi dell'Appello, oltre a prenotarsi su infostud, devono presentare idonea documentazione attestante la loro posizione.

 

AVVISO: Le Prove Orali di Geometria del II Appello avranno inizio venerdì 13 febbraio alle ore 9.30 in Aula 5. Alle ore 9 dello stesso giorno e nella stessa aula, gli studenti interessati potranno prendere visione dei loro elaborati.

 

AVVISO: La Prova Scritta del II Appello di Geometria (Lettere A-Ca) avrà luogo martedì 10 febbraio dalle ore 9.30 alle ore 12 in Aula Cabibbo. Gli studenti che intendono sostenere l’Esame di Geometria al II Appello devono prenotarsi su infostud entro giovedì 5 febbraio. Gli studenti esonerati o in possesso di prova scritta valida che, rinunciando all’esonero o a tale prova scritta, intendono sostenere la Prova Scritta del II Appello, oltre a prenotarsi su infostud, devono inviare una e-mail al Prof. Renzo Mazzocco entro giovedì 5 febbraio.

 

AVVISO: Le Prove Orali di Geometria del 3 febbraio avranno luogo in Aula 2 del Dipartimento di Matematica.

 

AVVISO: Le Prove Orali di Geometria del 30 gennaio avranno luogo in Aula 8 del Nuovo Edificio di Fisica.

 

AVVISO: Le Prove Orali di Geometria del I Appello avranno inizio giovedì 29 gennaio alle ore 9.30 in Aula 4. Alle ore 9 dello stesso giorno e nella stessa aula, gli studenti interessati potranno prendere visione dei loro elaborati.

 

AVVISO: La Prova Scritta del I Appello di Geometria (Lettere A-Ca) avrà luogo martedì 27 gennaio dalle ore 9 alle ore 12 in Aula Cabibbo. Gli studenti esonerati, che intendono sostenere la Prova Orale al I Appello, e gli studenti non esonerati o che abbiano rinunciato all’esonero, che intendono sostenere la Prova Scritta ed eventualmente anche la Prova Orale al I Appello, devono prenotarsi su infostud entro venerdì 23 gennaio. Gli studenti esonerati che, rinunciando all’esonero, intendono sostenere la Prova Scritta al I Appello oltre a prenotarsi su infostud devono inviare una e-mail al Prof. Renzo Mazzocco entro venerdì 23  gennaio.

AVVISO: Lunedì 19 gennaio 2015, dalle ore 9 alle ore 12, avrà luogo la II Prova Scritta d’Esonero di Geometria (Lettere A-Ca) in Aula 3 del Dipartimento di Matematica.

AVVISO: Mercoledì 17 dicembre, mercoledì 7 gennaio, mercoledì 14 gennaio e mercoledì 21 gennaio la lezione di Geometria avrà luogo dalle ore 11 alle ore 14 in Aula 4 anziché dalle ore 12 alle ore 14 in Aula 4.

AVVISO: Durante il mese di novembre la lezione di Geometria del mercoledì avrà luogo dalle ore 9 alle ore 11 in Aula 4 anziché dalle ore 12 alle ore 14 in Aula 4.

AVVISO: Martedì 25 novembre 2014, dalle ore 8 alle ore 10.45, avrà luogo la I Prova Scritta d’Esonero di Geometria (Lettere A-Ca) in Aula Amaldi (da ACANFORA Francesca a BASCHETTI Beatrice), in Aula Cabibbo (da BELLINI Maria Livia a CALABRIA Valerio), in Aula 4 del Nuovo Edificio di Fisica (da CALENO Lorenzo a CAPPONI Alessandro), in Aula 5 del Dipartimento di Matematica (da CARDIA Andrea a CATINARI Piergiuseppe). Gli studenti che intendono partecipare a tale prova devono prenotarsi entro Mercoledi' 19 al seguente link:

 

Prenotazione primo esonero (Prof. R. Mazzocco).

Fogli di esercizi

foglio 1, foglio 2, foglio 3, foglio 4, foglio 5, foglio 6

Raccolte di esercizi di anni accademici precedenti

anno accademico 2013-2014 , anno accademico 2012-2013 , anno accademico 2011-2012 , anno accademico 2010-2011 , anno accademico 2009-2010 , anni accademici 2004-2005 e 2006-2007 , anni accademici 2003-2004 e 2005-2006

Norme d'esame

Norme d'esame per l'anno accademico 2014-2015

Programma d'esame

Programma per l'anno accademico 2014-2015

Programma svolto settimanalmente nell’anno accademico 2014-2015

Dal 30 settembre al 2 ottobre 2014:

Richiami sugli insiemi numerici N, Z, Q, R. Struttura di anello commutativo di Z. Struttura di campo di Q e di R. Definizione e generalità sui numeri complessi. Operazioni sui numeri complessi. Struttura di campo dell'insieme C dei numeri complessi. Cenni sui campi finiti e sul corpo H dei quaternioni.

Digressione sul prodotto cartesiano di insiemi. Insieme delle n-ple ordinate di elementi di un campo K. Somma di due n-ple ordinate e sue proprietà. Prodotto di un elemento di K per una n-pla ordinata e sue proprietà. Definizione assiomatica di spazio vettoriale su un campo K. Struttura di spazio vettoriale, sul campo K, dell’insieme delle n-ple ordinate di elementi di K. Matrici a elementi in un campo K. Righe e colonne di una matrice. Matrici rettangolari e matrici quadrate. Matrici nulle. Matrice opposta di una matrice assegnata. Matrici a scala e loro pivots. Matrice trasposta di una matrice assegnata. Matrici simmetriche. Matrici antisimmetriche. Matrici triangolari. Matrici diagonali. Matrici scalari. Matrici unità.

Somma di due matrici aventi lo stesso numero m di righe ed n di colonne. Proprietà della somma di matrici. Prodotto di un elemento del campo K per una matrice ad elementi nel campo K e sue proprietà. Struttura di spazio vettoriale dell’insieme delle matrici con m righe ed n colonne ad elementi in un campo K. Matrice trasposta della somma di due matrici. Matrice trasposta del prodotto di un elemento del campo K per una matrice ad elementi nel campo K. Decomposizione di una matrice quadrata nella somma di una matrice simmetrica e di una matrice antisimmetrica. Prodotto di una matrice riga per una matrice colonna e sue proprietà. Prodotto (righe per colonne) di due matrici moltiplicabili. Proprietà del prodotto di matrici. Struttura di anello dell'insieme delle matrici quadrate d'ordine n ad elementi in un campo K. Struttura di algebra dell’insieme delle matrici quadrate d’ordine n ad elementi in un campo K. Potenze ad esponente intero positivo di una matrice quadrata. Matrici nilpotenti. Espressioni polinomiali di una matrice quadrata. Matrici invertibili. Unicità della matrice inversa di una matrice invertibile. Caratterizzazione delle matrici invertibili. Gruppo lineare d'ordine n su un campo K.

Dal 7 ottobre al 9 ottobre 2014:

Potenze ad esponente intero negativo di una matrice invertibile. Invertibilità della matrice trasposta di una matrice invertibile. Matrici ortogonali. Gruppo ortogonale d'ordine n. Struttura del gruppo ortogonale per n=1 e per n=2. Sistemi di equazioni lineari a coefficienti in un campo K. Soluzioni di un sistema di equazioni lineari. Compatibilità di un sistema di equazioni lineari. Sistemi di equazioni lineari determinati. Sistemi di equazioni lineari indeterminati. Sistemi di equazioni lineari incompatibili o impossibili. Matrice dei coefficienti, o matrice incompleta, e matrice dei coefficienti e dei termini noti, o matrice completa, di un sistema di equazioni lineari. Scrittura matriciale di un sistema di equazioni lineari. Sistemi di equazioni lineari omogenei. Soluzione nulla o banale di un sistema di equazioni lineari omogeneo. Sistema di equazioni lineari omogeneo associato ad un sistema di equazioni lineari. Teorema di struttura dell’insieme delle soluzioni di un sistema di equazioni lineari.

Risoluzione dei sistemi di equazioni lineari a scala. Sistemi di equazioni lineari equivalenti. Operazioni elementari sui sistemi di equazioni lineari che permettono di ottenere sistemi di equazioni lineari equivalenti. Metodo o algoritmo di eliminazione di Gauss-Jordan per la risoluzione dei sistemi di equazioni lineari.

Riduzione a scala di una matrice. Rango di una matrice come numero dei pivots di una sua riduzione a scala. Matrici non singolari. Teorema di Rouché-Capelli. Condizione necessaria e sufficiente affinché un sistema di equazioni lineari quadrato ammetta una sola soluzione. Condizione necessaria e sufficiente affinché un sistema di equazioni lineari omogeneo ammetta soluzioni non banali. Risoluzione dei sistemi di equazioni lineari triangolari inferiori. Metodo di eliminazione di Gauss-Jordan all’indietro. Risoluzione dei sistemi di equazioni lineari col doppio metodo di eliminazione di Gauss-Jordan. Invertibilità delle matrici non singolari.

Dal 14 ottobre al 16 ottobre 2014:

Non singolarità della matrice trasposta e della matrice inversa di una matrice non singolare. Determinazione della matrice inversa di una matrice invertibile. Risoluzione dei sistemi lineari quadrati, con matrice dei coefficienti non singolare, con l’uso della matrice inversa. Rango delle matrici dipendenti da un parametro. Risoluzione dei sistemi di equazioni lineari dipendenti da un parametro. Spazio vettoriale nullo. Spazio vettoriale K[x] dei polinomi in una indeterminata a coefficienti in un campo K. Spazio vettoriale F(X,K) delle funzioni di un insieme X a valori in un campo K.

Segmenti orientati o vettori applicati. Segmenti orientati degeneri. Digressione sulle relazioni di equivalenza. Relazione di equipollenza tra segmenti orientati. Vettori geometrici o liberi. Vettore geometrico nullo. Vettore geometrico opposto di un vettore geometrico assegnato. Vettori geometrici paralleli. Vettori geometrici complanari. Proprietà dei vettori geometrici. Somma di due vettori geometrici. Proprietà della somma di vettori geometrici. Prodotto di uno scalare reale per un vettore geometrico. Proprietà del prodotto di uno scalare reale per un vettore geometrico. Differenza di due vettori geometrici. Struttura di spazio vettoriale dell’insieme  dei vettori geometrici. Alcune proprietà degli spazi vettoriali deducibili dagli assiomi.

Struttura di spazio vettoriale, su un sottocampo di K, di uno spazio vettoriale su K. Prodotto cartesiano di due spazi vettoriali su uno stesso campo K. Sottospazi vettoriali di uno spazio vettoriale. Sottospazi vettoriali impropri o banali. Alcune proprietà dei sottospazi vettoriali. Esempi notevoli di sottospazi vettoriali di spazi vettoriali. Sottovarietà lineari affini di uno spazio vettoriale. Esempi notevoli di sottovarietà lineari affini di uno spazio vettoriale. Intersezione di due sottospazi vettoriali di uno stesso spazio vettoriale.

Dal 21 ottobre al 23 ottobre 2014:

Somma di due sottospazi vettoriali di uno stesso spazio vettoriale. Somma diretta di due sottospazi vettoriali. Proprietà della somma diretta di sottospazi vettoriali. Sottospazi vettoriali supplementari. Esempi di somme e di somme dirette di sottospazi vettoriali. Combinazioni lineari di vettori. Sottospazio vettoriale generato da un numero finito di vettori e proprietà relative. Sistemi (finiti) di generatori di uno spazio vettoriale. Spazi vettoriali finitamente generati. Sistemi infiniti di generatori di spazi vettoriali non finitamente generati. Esempi di spazi vettoriali finitamente generati e di spazi vettoriali non finitamente generati.

Vettori linearmente dipendenti. Vettori linearmente indipendenti. Proprietà dei vettori linearmente dipendenti. Esempi notevoli di vettori linearmente dipendenti. Proprietà dei vettori linearmente indipendenti. Esempi notevoli di vettori linearmente indipendenti. Sistemi liberi di vettori di spazi vettoriali non finitamente generati. Basi (finite) di uno spazio vettoriale. Coordinate di un vettore rispetto ad una base assegnata. Esempi notevoli di basi di spazi vettoriali finitamente generati. Basi infinite di spazi vettoriali non finitamente generati. Esempi notevoli di basi di spazi vettoriali non finitamente generati. Teorema dell'esistenza di basi di uno spazio vettoriale finitamente generato. Metodo degli scarti successivi per l’estrazione di una base da un sistema finito di generatori.

Traduzione scalare di una uguaglianza vettoriale. Coordinate della somma di due vettori e del prodotto di uno scalare per un vettore. Coordinate di una combinazione lineare di vettori. Condizione analitica per la dipendenza lineare di un numero finito di vettori. Massimo numero di vettori linearmente indipendenti in uno spazio vettoriale avente una base finita. Dimensione di uno spazio vettoriale. La dimensione di uno spazio vettoriale come numero massimo di vettori linearmente indipendenti estraibili da un sistema di generatori. La dimensione di uno spazio vettoriale come numero massimo di vettori linearmente indipendenti dello spazio vettoriale. Dimensione di alcuni esempi notevoli di spazi vettoriali. Dimensione infinita degli spazi vettoriali non finitamente generati: il caso di K[x].

Dal 28 ottobre al 30 ottobre 2014:

Condizioni affinché n vettori di uno spazio vettoriale di dimensione n costituiscano una base. Teorema del completamento della base. Dimensione e codimensione dei sottospazi vettoriali di uno spazio vettoriale di dimensione finita. Sistemi di generatori di una somma di sottospazi vettoriali di dimensione finita. Basi di una somma diretta di sottospazi vettoriali di dimensione finita. Condizioni affinché una somma di sottospazi vettoriali sia diretta.  Formula di Grassmann vettoriale.

Spazio delle righe di una matrice. Rango per righe di una matrice. Spazio delle colonne di una matrice. Rango per colonne di una matrice. Teorema sull’uguaglianza dei ranghi per righe e per colonne di una matrice (soltanto cenni della dimostrazione). Rango di una matrice. Rango di una matrice trasposta di una matrice assegnata. Algoritmo di Gauss-Jordan per l'estrazione di una base da un sistema di generatori. Equazioni parametriche e cartesiane di un sottospazio vettoriale di uno spazio vettoriale di dimensione finita; eliminazione dei parametri.

Ancora sulla rappresentazione dei sottospazi vettoriali di uno spazio vettoriale di dimensione finita. Equazioni cartesiane dell’intersezione e della somma di due sottospazi vettoriali di uno spazio vettoriale di dimensione finita.

Dal 4 novembre al 5 novembre 2014:

Definizione di determinante per le matrici quadrate del primo, del secondo e del terzo ordine. Digressione sulle permutazioni di n elementi. Segno di una permutazione. Sostituzione associata ad una permutazione. Segno di una sostituzione. Cenni sui gruppi di sostituzioni e sui gruppi alterni. Definizione di determinante di una matrice quadrata d'ordine n. Sottomatrici e minori di una matrice. Minore complementare di un elemento di una matrice quadrata. Complemento algebrico o cofattore di un elemento di una matrice quadrata. Formula o regola di Laplace per il calcolo del determinante di una matrice quadrata (senza dimostrazione). Determinante di una matrice trasposta di una matrice assegnata. Determinante di una matrice triangolare. Teorema fondamentale sul determinante.

Ancora sul teorema fondamentale sul determinante. Corollario del teorema fondamentale sul determinante. Teorema di caratterizzazione delle matrici non singolari come matrici a determinante non nullo. Teorema di unicità della funzione determinante. Teorema di Binet (soltanto enunciato). Determinante della matrice inversa di una matrice invertibile assegnata. Invertibilità di una matrice ammettente un'inversa destra oppure sinistra.

Dal 11 novembre al 13 novembre 2014:

Rango di una sottomatrice di una matrice. Teorema di caratterizzazione del rango di una matrice come ordine massimo delle sottomatrici quadrate a determinante non nullo (soltanto enunciato) e suo corollario. Teorema di Kronecker o delle sottomatrici quadrate orlate per il calcolo del rango di una matrice (soltanto enunciato). Uso dei determinanti nello studio dei sottospazi vettoriali di uno spazio vettoriale di dimensione finita.

Calcolo della matrice inversa di una matrice invertibile con l'uso dei determinanti. Formula di Cramer per la risoluzione dei sistemi quadrati di equazioni lineari con matrice dei coefficienti a determinante non nullo. Risoluzione dei sistemi di n-1 equazioni lineari omogenee in n incognite con matrice dei coefficienti di rango massimo.

Risoluzione di un sistema qualunque di equazioni lineari con l'uso dei determinanti. Risoluzione dei sistemi di equazioni lineari dipendenti da un parametro con l'uso dei determinanti.

Dal 18 novembre al 20 novembre 2014

Ancora sulla risoluzione dei sistemi di equazioni lineari dipendenti da un parametro con l'uso dei determinanti. Risoluzione di esercizi ricapitolativi.

Ancora sulla risoluzione di esercizi ricapitolativi. Definizione assiomatica di spazio affine associato ad uno spazio vettoriale. Dimensione di uno spazio affine, rette e piani affini. Esempi notevoli di spazi affini: spazio affine ordinario; spazi affini vettoriali; spazi affini numerici su un campo K.

Prime proprietà degli spazi affini. Riferimenti affini di uno spazio affine di dimensione finita. Coordinate affini di punto. Coordinate di un vettore individuato da due punti. Significato delle coordinate affini di punto nel caso dello spazio affine ordinario, nel caso di uno spazio affine vettoriale e nel caso di uno spazio affine numerico. Sottospazi affini di uno spazio affine. Giacitura e dimensione di un sottospazio affine. Codimensione di un sottospazio affine di uno spazio affine di dimensione finita. Iperpiani. Il caso dei sottospazi affini di dimensione due, uno e zero. Direzione e vettori direttori di un sottospazio affine di dimensione uno o retta. Sottospazi affini dello spazio affine ordinario. Sottospazi affini di uno spazio affine vettoriale.

Dal 26 novembre al 27 novembre 2014

 Prime proprietà dei sottospazi affini. Sottospazio affine generato da m+1 punti. Punti indipendenti. Punti dipendenti. Punti allineati. Punti complanari. Esempi di punti dipendenti e di punti indipendenti. Massimo numero di punti indipendenti in uno spazio affine di dimensione finita. Esistenza ed unicità della retta passante per due punti. Equazioni parametriche di un sottospazio affine. Equazioni cartesiane di un sottospazio affine. Eliminazione dei parametri.

Il caso degli iperpiani. Iperpiani coordinati. Stella di iperpiani con vertice in un punto assegnato. Parametri direttori di una retta. Equazioni in forma di rapporti uguali di una retta. Stella di rette con vertice in un punto assegnato. Parallelismo di due sottospazi affini. Coefficienti di giacitura di un iperpiano. Condizione di parallelismo di due iperpiani. Condizione di parallelismo di una retta e di un iperpiano. Condizione di parallelismo di due rette.

Dal 2 dicembre al 4 dicembre 2014

Proprietà dei sottospazi affini paralleli. Teorema di esistenza ed unicità di un sottospazio affine passante per un punto e parallelo ad un sottospazio affine della stessa dimensione. Intersezione di sottospazi affini. Sottospazi affini incidenti. Sottospazi affini sghembi. Punto medio di due punti. Baricentro (geometrico) di m punti. Segmenti, triangoli, parallelogrammi, tetraedri, parallelepipedi, m-simplessi e m-parallelepipedi di uno spazio affine reale di dimensione qualunque. Figure convesse. Inviluppo o involucro convesso di una figura. Condizione di allineamento di tre punti e rappresentazione parametrica e cartesiana di una retta di un piano affine. Parametri direttori e coefficiente direttore di una retta assegnata mediante un'equazione cartesiana. Parallelismo ed intersezione di rette di un piano affine.

Equazioni cartesiane di un punto in un piano affine. Casi particolari dell'equazione cartesiana di una retta. Fasci propri di rette. Fasci impropri di rette. La direzione di una retta vista come punto improprio della retta. Cenni sulla retta impropria di un piano affine. Il fascio improprio di rette visto come fascio di rette passanti per il punto improprio delle rette. Condizione di complanarità di quattro punti in uno spazio affine tridimensionale. Rappresentazione parametrica e cartesiana di un piano di uno spazio affine tridimensionale. Equazione cartesiana della stella di piani di vertice in un punto. Condizioni di allineamento di tre punti e rappresentazione parametrica e cartesiana di una retta di uno spazio affine tridimensionale. Equazioni cartesiane in forma di rapporti uguali della stella di rette di vertice in un punto. Parametri direttori di una retta assegnata mediante equazioni cartesiane. Parallelismo ed intersezione di piani. Parallelismo ed intersezione di rette e piani. Piano per un punto parallelo a due rette non parallele.

Equazioni cartesiane di un punto in uno spazio affine tridimensionale. Casi particolari dell'equazione cartesiana di un piano. Fasci propri di piani. Fasci impropri di piani. Fasci di rette su un piano di uno spazio affine tridimensionale. Interpretazione della giacitura di un piano come retta impropria del piano. Cenni sul piano improprio di uno spazio affine tridimensionale. Interpretazione del fascio improprio di piani come fascio di piani avente come asse la retta impropria dei piani. Complanarità di due rette. Condizione di complanarità di due rette.

Dal 9 dicembre al 11 dicembre 2014

Retta per un punto complanare con due rette sghembe. Retta per un punto parallela a due piani non paralleli. Retta per un punto incidente un’altra retta e parallela ad un piano. Retta incidente due rette sghembe e parallela ad una terza retta.

Decomposizione di un vettore nella somma di un vettore appartenente alla giacitura di un piano e di un vettore appartenente alla direzione di una retta non parallela al piano. Cambiamento di basi di uno spazio vettoriale di dimensione finita. Matrice associata ad un cambiamento di basi. Formule di trasformazione di coordinate di vettore. Basi equiverse di uno spazio vettoriale reale di dimensione finita. Orientazioni di uno spazio vettoriale reale di dimensione finita. Il caso degli spazi vettoriali geometrici di una retta, di un piano e dello spazio affine ordinario. Cambiamento di riferimenti affini di uno spazio affine di dimensione finita. Formule di trasformazione di coordinate affini di punto. Casi particolari di cambiamenti di riferimenti affini. Orientazioni di uno spazio affine reale di dimensione finita.

Applicazioni lineari tra spazi vettoriali. Caratterizzazione delle applicazioni lineari. Proprietà delle applicazioni lineari. Applicazioni lineari surgettive, applicazioni lineari iniettive, isomorfismi tra spazi vettoriali. Esempi notevoli di applicazioni lineari. Forme e funzionali lineari. Esempi notevoli di forme lineari e di funzionali lineari. Endomorfismi o operatori lineari di uno spazio vettoriale. Esempi notevoli di endomorfismi di uno spazio vettoriale. Struttura di spazio vettoriale dell'insieme Hom(V,W) delle applicazioni lineari di V in W. Digressione sul prodotto operatorio di applicazioni tra insiemi e proprietà relative. Prodotto operatorio di applicazioni lineari. Struttura di algebra dell'insieme End(V) degli endomorfismi di uno spazio vettoriale V. Isomorfismo inverso di un isomorfismo assegnato. Automorfismi o trasformazioni lineari di uno spazio vettoriale V. Gruppo lineare GL(V) degli automorfismi di uno spazio vettoriale V. Teorema fondamentale sulle applicazioni lineari.

Dal 16 dicembre al 18 dicembre 2014

Nucleo ed immagine di un'applicazione lineare. Teorema sulle dimensioni del nucleo e dell'immagine di un'applicazione lineare avente come dominio uno spazio vettoriale di dimensione finita (dimostrazione facoltativa). Condizioni necessarie e sufficienti affinché un'applicazione lineare tra spazi vettoriali aventi la stessa dimensione finita sia un isomorfismo. Condizione necessaria e sufficiente affinché due spazi vettoriali di dimensione finita siano isomorfi. Matrice associata ad un'applicazione lineare tra due spazi vettoriali V e W, di dimensioni finite n ed m, rispetto a due basi assegnate. Equazione matriciale di un'applicazione lineare. Equazioni cartesiane di un'applicazione lineare. Uso della matrice associata ad un'applicazione lineare per lo studio della iniettività e della surgettività dell'applicazione. Caratterizzazione di un isomorfismo tra spazi vettoriali in termini della matrice associata. Cenni sull'isomorfismo tra lo spazio vettoriale Hom(V,W) e lo spazio vettoriale delle matrici ad elementi in K con m righe ed n colonne.

Matrice associata al prodotto operatorio di due applicazioni lineari. Matrice associata all'isomorfismo inverso di un isomorfismo assegnato. Formula di trasformazione della matrice associata ad un'applicazione lineare. Matrici simili e loro rango. Invarianti di una matrice per coniugazione. Matrici congruenti e loro rango.

 Matrice associata ad un endomorfismo di uno spazio vettoriale rispetto ad una base assegnata. Cenni sull'isomorfismo tra l'algebra End(V) e l'algebra delle matrici quadrate d'ordine n ad elementi in K. Formula di trasformazione della matrice associata ad un endomorfismo di uno spazio vettoriale. Endomorfismi diagonalizzabili. Matrici diagonalizzabili. Autovettori ed autovalori di un endomorfismo di uno spazio vettoriale. Autovettori ed autovalori di una matrice quadrata. Diagonalizzabilità e basi di autovettori di un endomorfismo e di una matrice quadrata. Spettro di un endomorfismo e di una matrice quadrata. Autospazio associato ad un autovalore. Proprietà degli autovettori e degli autovalori. Esempi notevoli di endomorfismi diagonalizzabili e di endomorfismi non diagonalizzabili. Proprietà di autovettori associati ad autovalori distinti. Criterio di diagonalizzabilità degli endomorfismi e delle matrici.

Dal 7 gennaio al 8 gennaio 2015

Equazioni cartesiane di un autospazio. Polinomio caratteristico di una matrice quadrata. Invarianza per coniugazione del polinomio caratteristico di una matrice quadrata e dei suoi coefficienti. Polinomio caratteristico di un endomorfismo.  Equazione caratteristica. Calcolo degli autovalori di uno spazio vettoriale di dimensione finita. Digressione sulla molteplicità delle soluzioni di un’equazione algebrica e sul teorema fondamentale dell’algebra; campi algebricamente chiusi. Molteplicità algebrica e geometrica di un autovalore. Proprietà delle molteplicità algebrica e geometrica degli autovalori. Condizione necessaria e sufficiente affinché un endomorfismo o una matrice quadrata sia diagonalizzabile (dimostrazione facoltativa della condizione necessaria).

Forme bilineari. Cenni sulle forme multilineari. Proprietà delle forme bilineari. Forme bilineari simmetriche. Esempi notevoli di forme bilineari simmetriche. Forme bilineari simmetriche non degeneri. Esempi notevoli di forme bilineari simmetriche non degeneri. Esempi notevoli di forme bilineari simmetriche degeneri.

Dal 13 gennaio al 15 gennaio 2015

Forma quadratica associata ad una forma bilineare. Proprietà delle forme quadratiche. Forma bilineare simmetrica polare di una forma quadratica. Ortogonalità di due vettori rispetto ad una forma bilineare simmetrica. Vettori isotropi. Sottospazio vettoriale ortogonale ad un sottoinsieme. Sottospazi vettoriali ortogonali. Matrice associata ad una forma bilineare, rispetto ad una base, di uno spazio vettoriale di dimensione finita; il caso delle forme bilineari simmetriche. Matrice associata ad una forma quadratica, rispetto ad una base, di uno spazio vettoriale di dimensione finita. Formula di trasformazione della matrice associata ad una forma bilineare. Rango di una forma bilineare di uno spazio vettoriale di dimensione finita. Condizione necessaria e sufficiente affinché una forma bilineare di uno spazio vettoriale di dimensione finita sia non degenere (soltanto enunciato). Forme bilineari simmetriche reali definite positive, semidefinite positive, definite negative, semidefinite negative e non definite. Criterio di positività di Hurewicz di una forma bilineare simmetrica reale di uno spazio vettoriale reale di dimensione finita (soltanto enunciato). Prodotti scalari. Esempi notevoli di prodotti scalari. Pseudoprodotti scalari. Esempi notevoli di pseudoprodotti scalari. Pseudoprodotto scalare di Minkowski. Pseudoprodotti scalari di Lorentz. Vettori tipo spazio, vettori tipo luce e vettori tipo tempo.

Spazi vettoriali euclidei ovvero spazi vettoriali reali dotati di prodotto scalare. Esempi notevoli di spazi vettoriali euclidei. Modulo di un vettore. Proprietà del modulo di un vettore. Disuguagianza di Cauchy-Schwarz (dimostrazione facoltativa). Alcune applicazioni della disuguaglianza di Cauchy-Schwarz in Analisi Matematica. Disuguaglianza triangolare. Angolo convesso di due vettori. Proprietà di vettori ortogonali. Procedimento di ortogonalizzazione di Gram-Schmidt.Vettori unitari. Basi ortonormali e loro uso. Significato dei coefficienti dell'equazione cartesiana di un iperpiano vettoriale rispetto ad una base ortonormale. Cambiamento di basi ortonormali e matrici ortogonali.

Decomposizione di uno spazio vettoriale euclideo nella somma diretta di due sottospazi vettoriali ortogonali. Proiezione ortogonale di uno spazio vettoriale euclideo su un sottospazio vettoriale. Simmetria ortogonale di uno spazio vettoriale euclideo rispetto ad un sottospazio vettoriale; il caso particolare in cui il sottospazio vettoriale sia una retta o un iperpiano vettoriale.

Dal 20 gennaio al 22 gennaio 2015

Prodotto vettoriale di due vettori di uno spazio vettoriale euclideo tridimensionale. Proprietà del prodotto vettoriale. Significato geometrico del modulo del prodotto vettoriale di due vettori linearmente indipendenti. Prodotto misto di tre vettori di uno spazio vettoriale euclideo tridimensionale. Proprietà del prodotto misto. Significato geometrico del segno del prodotto misto di tre vettori linearmente indipendenti. Significato geometrico del modulo del prodotto misto di tre vettori linearmente indipendenti. Spazio euclideo associato ad uno spazio vettoriale euclideo. Esempi notevoli di spazi euclidei. Riferimenti cartesiani di uno spazio euclideo. Cambiamenti di riferimenti cartesiani e matrici ortogonali. Distanza di due punti di uno spazio euclideo. Proprietà della distanza. Digressione sugli spazi metrici. Uso delle coordinate cartesiane di punto per il calcolo della distanza di due punti. Sfere e dischi di uno spazio euclideo n-dimensionale. Versori di una retta. Versore di una retta orientata. Angolo convesso di due rette orientate. Condizione di perpendicolarità di due rette di uno spazio euclideo di dimensione finita. Vettori normali ad un iperpiano. Condizione di perpendicolarità tra retta e iperpiano. Versori normali ad un iperpiano.

Distanza di un punto da un iperpiano. Distanza di due iperpiani paralleli. Distanza di un punto da una retta. Distanza di due rette parallele. Angoli tra iperpiani. Condizione di perpendicolarità di due iperpiani. Angoli tra rette e iperpiani. Geometria di un piano euclideo: distanze, angoli, perpendicolarità, area di parallelogrammi e di  triangoli. Geometria di uno spazio euclideo tridimensionale: distanze, angoli, perpendicolarità, retta incidente e perpendicolare a due rette sghembe, distanza di due rette sghembe, area di parallelogrammi e di triangoli, volume di parallelepipedi e di tetraedri. Cenni sul volume di un n-parallelepipedo in uno spazio euclideo di dimensione n.

Risoluzione di esercizi ricapitolativi.