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 [25.04.2024 18:42]
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 паре квадратичных форм. Теорема о приведении квадратичной формы к главным осям. Теорема о паре квадратичных форм.
  
-==Лекция 19. 15 апреля==+ 
 + == Лекция 19. 15 апреля ==
  
 **$10. Полуторалинейные  и эрмитово квадратичные функции(формы)** **$10. Полуторалинейные  и эрмитово квадратичные функции(формы)**
-**$11. Унитарные пространства.+ 
 + 
 +**$11. Унитарные пространства.** 
  
 == Лекция 20. 19 апреля == == Лекция 20. 19 апреля ==
 +
 **$12. Линейные операторы в унитарном пространстве** **$12. Линейные операторы в унитарном пространстве**
-==Глава IV. Аффинные пространства==+ 
 + 
 +== Глава IV. Аффинные пространства == 
 **$1. Основные определения и свойства** **$1. Основные определения и свойства**
 +
 Дано определение аффинного пространства с примером аффинизации векторного пространства. Дано определение аффинного пространства с примером аффинизации векторного пространства.
  
-== Лекция 21. 22 апреля. Продолжение аффинных пространств==+ 
 +== Лекция 21. 22 апреля. Продолжение аффинных пространств == 
  
 Продолжение $1. Повторены аксиомы аффинного пространства. Биекция между пространством точек и соответствующим векторным пространством. Продолжение $1. Повторены аксиомы аффинного пространства. Биекция между пространством точек и соответствующим векторным пространством.
Строка 252: Строка 300:
  
 Барицентрические комбинации точек. Барицентрические координаты точек. Барицентрические комбинации точек. Барицентрические координаты точек.
 +
  
 **$2. Аффинные плоскости (подпространства)** **$2. Аффинные плоскости (подпространства)**
 +
  
 Определение. Задание аффинной плоскости (неоднородной) системой координат. Взаимное расположение двух плоскостей. Пересечение плоскостей пустое или плоскость. 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. 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**  **Лекция 26 апреля и перенесенная с понедельника на 27 апреля пройдут в 13:15 по ЗУМУ**
Строка 263: Строка 317:
  
 Идентификатор конференции: 816 2996 5224 Код доступа: 271828  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|}}