Capitolo 1: SPAZI VETTORIALI
1.1 Definizione di spazio vettoriale e proprieta' di calcolo (tre ore circa). 1.2
Esempi: gli spazi numerici, gli spazi di matrici, gli spazi geometrici, lo spazio dei polinomi (tre ore circa). 1.3 Nozione di sottospazio, sottospazio generato, sistema di generatori (tre ore circa). 1.4 Sistemi linearmente indipendenti e sistemi linearmente dipendenti (tre ore circa). 1.5 Il
Lemma di Steinitz. Base e dimensione di uno spazio vettoriale (tre ore circa). 1.6 Intersezione e unione di sottospazi, formula di Grassmann (tre ore circa).
Capitolo 2: MATRICI
2.1 Matrici diagonali, simmetriche, triangolari. Trasposta di una matrice. Prodotto punto di vettori. Prodotto tra matrici (tre ore circa). 2.2 L'algebra delle matrici quadrate. Generalita' sull'inversa e sulla trasposta di una matrice (tre ore circa). 2.3 Operazioni e matrici elementari. Matrici a scala. L'algoritmo di Gauss (tre ore circa). 2.4 Rango di una matrice. Teorema del rango. Calcolo del rango tramite le operazioni elementari (tre ore circa). 2.5 Determinante: sviluppo di Laplace, proprieta' e calcolo tramite le operazioni elementari (tre ore circa). 2.6 Calcolo del rango tramite i determinanti: minore fondamentale di una matrice. Il Teorema degli Orlati (tre ore circa). 2.7 Calcolo esplicito dell'inversa di una matrice: l'aggiunta classica e l'Algoritmo di Gauss - Jordan (tre ore circa).
Capitolo 3: SISTEMI LINEARI
3.1 Generalita' sui sistemi lineari e notazione matriciale (tre ore circa). 3.2 Il Teorema e la Regola di Cramer (tre ore circa). 3.3 Sistemi lineari compatibili ed il Teorema di Rouche'-Capelli (tre ore circa). 3.4 Sistemi equivalenti, operazioni elementari su un sistema lineare (tre ore circa). 3.5 Variabili libere e rappresentazione parametrica delle soluzioni di un sistema lineare (tre ore circa). 3.6 Sistemi lineari omogenei: rappresentazione parametrica e cartesiana di un sottospazio (tre ore circa). 3.7 Sistema lineare omogeneo associato (tre ore circa).
Capitolo 4: APPLICAZIONI LINEARI
4.1 Coordinate in uno spazio vettoriale. L'applicazione delle coordinate (tre ore circa). 4.2 Applicazioni lineari. Matrice rappresentativa di un'applicazione lineare. Matrice del cambiamento delle coordinate. Costruzione di applicazioni lineari. Corrispondenza tra applicazioni lineari e matrici (tre ore circa). 4.3 Struttura di un'applicazione lineare: nucleo e immagine. Il teorema della dimensione (tre ore circa). 4.4 L'algebra degli endomorfismi. Sostituzione in un polinomio. La relazione di similitudine tra matrici (tre ore circa). 4.5 Autovalori ed autovettori per un endomorfismo. Il polinomio caratteristico. Autospazi. Algoritmo per la diagonalizzazione di una matrice (tre ore circa).
Capitolo 5: FORME QUADRATICHE
5.1 Forme bilineari simmetriche. Matrici simmetriche. Forme quadratiche. Matrice di Gram. Matrici congruenti (tre ore circa). 5.2 L'algoritmo di Gauss-Lagrange. Basi ortogonali in uno spazio pseudoeuclideo. Legge di inerzia: indice, segnatura e rango di una matrice simmetrica (tre ore circa). 5.3 Forma canonica rispetto alla congruenza. Forme definite, semidefinite ed indefinite. Criterio dei minori principali. Il criterio di Jacobi (tre ore circa). 5.4 Spazi euclidei. Norma in uno spazio euclideo. Diseguaglianza di Cauchy-Schwarz. Proprieta' della norma euclidea. Basi ortonormali e matrici ortogonali. Procedimento di ortogonalizzazione di Gram-Schmidt (tre ore circa). 5.5 Coefficiente di Fourier. Proiezione ortogonale su un sottospazio. Complemento ortogonale di un sottospazio. Operatore aggiunto. La proiezione ortogonale come operatore autoaggiunto (tre ore circa). 5.6 Teorema degli Assi Principali e conseguenze: diagonalizzazione di una matrice simmetrica tramite una matrice ortogonale, il Teorema spettrale, il Teorema di decomposizione polare (tre ore circa).
Capitolo 6: GEOMETRIA AFFINE ED EUCLIDEA NEL PIANO E NELLO SPAZIO.
6.1 Punti e vettori liberi ordinari. Somma di un punto e di un vettore. Rette e piani nello spazio. Rappresentazione cartesiana e parametrica. Posizioni reciproche. Problemi di geometria affine. 6.2 Prodotto scalare geometrico. Prodotto vettoriale. Prodotto misto. Distanze, angolo, area di un parallelogramma, volume di un parallelepipedo. Problemi di geometria euclidea.
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