Различия

Показаны различия между двумя версиями страницы.

Ссылка на это сравнение

Предыдущая версия справа и слева Предыдущая версия
Следующая версия
Предыдущая версия
лекции_1_курс_2_поток_весна_2024 [13.04.2024 18:23]
chubarov
лекции_1_курс_2_поток_весна_2024 [08.04.2025 16:43] (текущий)
Строка 1: Строка 1:
 + 
 ===Линейная алгебра и геометрия, 1 курс, 2 поток, весна 2024=== ===Линейная алгебра и геометрия, 1 курс, 2 поток, весна 2024===
  
 ==Лектор И.А. Чубаров== ==Лектор И.А. Чубаров==
 +
 +**Программа для экзамена**
 +{{:вопросы_к_экзамену_по_лаиг_2024_и_а_чубаров.pdf|}}
 +
 +**Лекции 26, 27 апреля, а также 3, 6 мая будут онлайн в 13.15, 10 мая в связи с переносами лекция не состоится. 13 мая будет все еще отдаленно.**
 +по ЗУМУ
 +
 +https://us05web.zoom.us/j/81629965224?pwd=yEyvMAUSTcTrerm02T7K91a2b0ju8V.1
 +
 +Идентификатор конференции: 816 2996 5224 Код доступа: 271828 
 +
 +
 **Коллоквиум запланирован на занятиях с 1 по 8 апреля**  **Коллоквиум запланирован на занятиях с 1 по 8 апреля** 
  
Строка 97: Строка 109:
 Переобозначение: e^i = f_i. {e^i, i=1,...,n} - базис V*, двойственный (биортогональный) к базису {e_i}. Разложение вектора по базису с участием двойственного базиса.  Переобозначение: e^i = f_i. {e^i, i=1,...,n} - базис V*, двойственный (биортогональный) к базису {e_i}. Разложение вектора по базису с участием двойственного базиса. 
  
-==Лекция 5, 26.02.24==+== Лекция 5, 26.02.24 ==
  
-==Лекция 6, 1.03.24==+== Лекция 6, 1.03.24 ==
  
-==Лекция 7, 4.03.24==+== Лекция 7, 4.03.24 ==
  
 **Гл2, $2. Действия с линейными отображениями (операторами)** **Гл2, $2. Действия с линейными отображениями (операторами)**
Строка 109: Строка 121:
  
 **$3. Инвариантные подпространства** **$3. Инвариантные подпространства**
 +
 +
 Определение. Примеры. 1. Дифференцирование по х в R[x}. Инвариантные: многочлены ограниченных степеней. **Вопрос** Есть ли другие?  2. Проектирование прямой суммы двух подпространств U_1,U_2 на одно из слагаемых параллельно другому. Инваринатные: U_1,U_2, сумма любого подпространства из U_1 с любым из U_2. Определение. Примеры. 1. Дифференцирование по х в R[x}. Инвариантные: многочлены ограниченных степеней. **Вопрос** Есть ли другие?  2. Проектирование прямой суммы двух подпространств U_1,U_2 на одно из слагаемых параллельно другому. Инваринатные: U_1,U_2, сумма любого подпространства из U_1 с любым из U_2.
  
Строка 128: Строка 142:
  
 **Лекция 8 состоялась** Краткое содержание. **Лекция 8 состоялась** Краткое содержание.
 +
  
 $4 главы 2. **Собственные векторы и собственные значения линейных операторов** $4 главы 2. **Собственные векторы и собственные значения линейных операторов**
Строка 137: Строка 152:
 **Конспект**: {{:лаг-л8-8-03-24.pdf|}} **Конспект**: {{:лаг-л8-8-03-24.pdf|}}
  
-==Лекция 9, 11 марта ==+ 
 +== Лекция 9, 11 марта ==
 Доказана теорема о диагонализируемости. Достаточное условие - наличие n различных собственных значений. Доказана теорема о диагонализируемости. Достаточное условие - наличие n различных собственных значений.
  
Строка 155: Строка 171:
  
 Теорема. Если все корни л_1,...,л_s характеристического многочлена принадлежат F, то пространство есть прямая сумма корневых подпространств, отвечающих всем собственным значениям. K(л_i)=Ker(ф-л_iE)^k_i, где k_i - кратность корня л_i. dimK(л_i)= k_i/.  Теорема. Если все корни л_1,...,л_s характеристического многочлена принадлежат F, то пространство есть прямая сумма корневых подпространств, отвечающих всем собственным значениям. K(л_i)=Ker(ф-л_iE)^k_i, где k_i - кратность корня л_i. dimK(л_i)= k_i/. 
 +
  
 ==Лекция 11, 18 марта == ==Лекция 11, 18 марта ==
Строка 179: Строка 196:
 Теорема о существовании одномерного или двумерного инвариантного подпространства для линейного оператора в конечномерном вещественном пространстве.  Теорема о существовании одномерного или двумерного инвариантного подпространства для линейного оператора в конечномерном вещественном пространстве. 
  
-==Лекция 13, 25 марта 2024==+ 
 +== Лекция 13, 25 марта 2024 ==
  
 **Глава III** Билинейные и квадратичные функции. Векторные пространства с формами. **Глава III** Билинейные и квадратичные функции. Векторные пространства с формами.
Строка 191: Строка 209:
 Алгоритм Лагранжа (выделения квадратов) приведения к диагональному виду. К каноническому виду - последующая нормировка. Алгоритм Лагранжа (выделения квадратов) приведения к диагональному виду. К каноническому виду - последующая нормировка.
  
-==Лекция 14. 29 марта ==+ 
 +== Лекция 14. 29 марта ==
  
 Закон инерции (теорема единственности p и q) над R.  Закон инерции (теорема единственности p и q) над R. 
 **$3. Теорема Якоби. Знакоопределенные квадратичные формы над R. ** **$3. Теорема Якоби. Знакоопределенные квадратичные формы над R. **
 **Теорема.** Если все главные миноры Δ_i (i=1,...,n) матрицы квадратичной формы отличны от 0, то существует базис (или невырожденная линейная замена X=CY), в котором форма имеет диагональный вид K(y) = Δ_1/Δ_0{y_1}^2+...+ Δ_n/Δ_{n-1}{y_n}^2, где Δ_0=1. **Теорема.** Если все главные миноры Δ_i (i=1,...,n) матрицы квадратичной формы отличны от 0, то существует базис (или невырожденная линейная замена X=CY), в котором форма имеет диагональный вид K(y) = Δ_1/Δ_0{y_1}^2+...+ Δ_n/Δ_{n-1}{y_n}^2, где Δ_0=1.
 +
 +
 Для доказательства выработан процесс ортогонализации относительно полярной к k(x) билинейной формы **(позднее он будет применен к ортогонализации базиса в евклидовом пространстве!)**//Курсивный шрифт// Для доказательства выработан процесс ортогонализации относительно полярной к k(x) билинейной формы **(позднее он будет применен к ортогонализации базиса в евклидовом пространстве!)**//Курсивный шрифт//
 +
  
 **Следствие из теоремы Якоби.** Положительный индекс инерции вещественной квадратичной формы равен числу сохранений знака, а отрицательный - числу перемен знака в последовательности главных миноров. **Следствие из теоремы Якоби.** Положительный индекс инерции вещественной квадратичной формы равен числу сохранений знака, а отрицательный - числу перемен знака в последовательности главных миноров.
 +
  
 Критерии положительной (отрицательной, неположительной, неотрицательной) определенности и неопределенности в **терминах индексов инерции.**//Курсивный шрифт// Критерии положительной (отрицательной, неположительной, неотрицательной) определенности и неопределенности в **терминах индексов инерции.**//Курсивный шрифт//
 +
  
 **Критерий Сильвестра** положительной (отрицательной) определенности с использованием Теоремы Якоби и канонического вида. **Критерий Сильвестра** положительной (отрицательной) определенности с использованием Теоремы Якоби и канонического вида.
 +
  
 **$4. Евклидовы пространства.** **$4. Евклидовы пространства.**
 +
 **$5. Ортогональное дополнение ** **$5. Ортогональное дополнение **
  
-==Лекция 15. 1 апреля== 
  
-==Лекция 16апреля== +== Лекция 15апреля ==
  
-==Лекция 17. 8 апреля== 
  
-==Лекция 18. 12 апреля==+== Лекция 16. 5 апреля ==  
 + 
 + 
 +== Лекция 17. 8 апреля == 
 + 
 + 
 +== Лекция 18. 12 апреля ==
  
 Доказательство теоремы о свойствах ортогональных операторов. Доказательство теоремы о свойствах ортогональных операторов.
  
 Каноническая матрица для ортогонального оператора. Каноническая матрица для ортогонального оператора.
 +
  
 Теорема о существовании канонического базиса ортогонального оператора с единственностью канонической матрицы. Метод приведения к каноническому виду ортогональной матрицы 3 порядка. Теорема о существовании канонического базиса ортогонального оператора с единственностью канонической матрицы. Метод приведения к каноническому виду ортогональной матрицы 3 порядка.
 +
  
 **Полярное разложение (матрицы) линейного оператора** **Полярное разложение (матрицы) линейного оператора**
 +
  
 **Теорема.** Любой невырожденный линейный оператор в евклидовом пространстве может быть единственным образом разложен в произведение ортогонального оператора и самосопряженного оператора с положительными собственными значениями.  **Теорема.** Любой невырожденный линейный оператор в евклидовом пространстве может быть единственным образом разложен в произведение ортогонального оператора и самосопряженного оператора с положительными собственными значениями. 
 +
  
 **Матричный вариант.** Любая невырожденная вещественная квадратная матрица А может быть единственным образом разложена в произведение: A = BC, где В - ортогональная матрица, С - симметрическая положительно определенная матрица. **Матричный вариант.** Любая невырожденная вещественная квадратная матрица А может быть единственным образом разложена в произведение: A = BC, где В - ортогональная матрица, С - симметрическая положительно определенная матрица.
 +
  
 Дано доказательство матричного варианта. A^T = C^T B^T = C^{-1}B, A^T A = C^2 и т.д. Дано доказательство матричного варианта. A^T = C^T B^T = C^{-1}B, A^T A = C^2 и т.д.
 +
  
 Понятие **сингулярного разложения**, выведено из полярного разложения. Понятие **сингулярного разложения**, выведено из полярного разложения.
 +
  
 **$9. Билинейные и квадратичные формы на евклидовом пространстве** **$9. Билинейные и квадратичные формы на евклидовом пространстве**
-Теорема о приведении квадратичной формы к главным осям.+Теорема о приведении квадратичной формы к главным осям. Теорема о паре квадратичных форм. 
 + 
 + 
 + == Лекция 19. 15 апреля == 
 + 
 +**$10. Полуторалинейные  и эрмитово квадратичные функции(формы)** 
 + 
 + 
 +**$11. Унитарные пространства.** 
 + 
 + 
 +== Лекция 20. 19 апреля == 
 + 
 +**$12. Линейные операторы в унитарном пространстве** 
 + 
 + 
 +== Глава IV. Аффинные пространства == 
 + 
 +**$1. Основные определения и свойства** 
 + 
 +Дано определение аффинного пространства с примером аффинизации векторного пространства. 
 + 
 + 
 +== Лекция 21. 22 апреля. Продолжение аффинных пространств == 
 + 
 + 
 +Продолжение $1. Повторены аксиомы аффинного пространства. Биекция между пространством точек и соответствующим векторным пространством. 
 + 
 +Аффинная система координат. Системы точек общего положения. Изменение координат точки при замене системы координат . 
 + 
 +Барицентрические комбинации точек. Барицентрические координаты точек. 
 + 
 + 
 +**$2. Аффинные плоскости (подпространства)** 
 + 
 + 
 +Определение. Задание аффинной плоскости (неоднородной) системой координат. Взаимное расположение двух плоскостей. Пересечение плоскостей пустое или плоскость. 
 + 
 + 
 +Понятие аффинной оболочки двух плоскостей. Сформулирована теорема о размерности аффинной оболочки двух плоскостей. 
 + 
 + 
 + 
 + **Лекция 26 апреля и перенесенная с понедельника на 27 апреля пройдут в 13:15 по ЗУМУ** 
 + 
 +https://us05web.zoom.us/j/81629965224?pwd=yEyvMAUSTcTrerm02T7K91a2b0ju8V.1 
 + 
 +Идентификатор конференции: 816 2996 5224 Код доступа: 271828  
 + 
 + 
 + 
 +== Лекция 22. 26 апреля 2024 == 
 + 
 +Окончание $2. Теорема о размерности аффинной оболочки двух аффинных плоскостей. 
 + 
 +**$3. Аффинные отображения** 
 + 
 +**$4. Аффинные преобразования** Теорема о разложении невырожденного аффинного преобразования в произведение параллельного переноса и преобразования с неподвижной точкой. 
 + 
 + 
 +Конспект лекции {{:лаг-л_26-04-24.pdf|}} 
 + 
 +== Лекция 23 - 27 апреля 2024 == 
 +Конспект лекции (с наложением части предыдущего конспекта) 
 +{{:лаг-л_27-04-24.pdf|}} 
 + 
 +**Консультация 30 мая** 
 +{{:конс-31-05-24.pdf|}} 
 + 
 +== Лекция 24 - 3 мая 2024 == 
 +**$6. Аффинно-квадратичные функции. Квадрики.** 
 +Конспект лекции 
 +{{:лаг-л_3-05-24.pdf|}} 
 + 
 +== Лекция 25 - 6 мая 2024 == 
 + 
 +**Квадрики** 
 +Конспект лекции {{:лин-ал-лекция_6-05-24.pdf|}} 
 +Он будет дополнен теоремами о классификации квадрик в аффинном и евклидовом пространствах 
 + 
 +== Лекция 26 - 13 мая 2024 == 
 + 
 +**Глава 5. Тензоры** 
 + 
 +$1. Основные определения и первоначальные свойства. 
 + 
 +Тензоры типа (p,q), линейные операции и произведение тензоров (тензорное произведение). 
 + 
 +== Лекция 27 - 17 мая 2024 ==  
 + 
 +Базис в пространстве тензоров типа (p,q). Изменение координат тензора при замене базиса. Инварианты.  
 + 
 +Отождествление тензоров малых валентностей с геометрическими объектами.  
 + 
 +== Лекция 27 - 17 мая 2024 == 
 + 
 +$2. Свертка тензоров. Симметризация и альтернирование. 
 + 
 + конспект (продолжение следует) 
 +{{:лин-ал-лекции_13-17-05-24-тензоры.pdf|}} 
 + 
 +== Лекция 28 - 20 мая 2024 == 
 + 
 +частичный конспект  {{:лин-ал-лекции_17-20-05-24-тензоры-2.pdf|}} 
 + 
 +продолжение {{:лин-ал-лекци_13-17-20-05-24-тензоры-2.pdf|}} 
 +{{:лин-ал-лекци_13-17-20-05-24-тензоры-3.pdf|}} 
 +{{:лин-ал-лекци_13-17-20-05-24-тензоры-4.pdf|}} 
 + 
 +== Лекция 29 - 24 мая 2024 == 
 + 
 +Тензоры на евклидовом пространстве. Канонический вид невырожденной кососимметрической билинейной формы, симплектическая группа. Коммутирующие операторы.  
 +В файле не только тензоры, но и названные выше темы. 
 + 
 +{{:лин-ал-лекци_13-17-20-05-24-тензоры-5.pdf|}} 
 + 
 +Материал к пункту 65 (для интересующихся) 
 + 
 +{{:photo_2024-06-08_22-57-10.jpg|}}
  
 +{{:photo_2024-06-08_22-57-10_2_.jpg|}}
  
 +{{:photo_2024-06-08_22-57-10_3_.jpg|}}