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_осень_2015 [18.10.2015 10:18]
vinberg
лекции_1_курс_2_поток_осень_2015 [08.04.2025 16:43] (текущий)
Строка 10: Строка 10:
      
 Лекция 3 (11 сентября).   Лекция 3 (11 сентября).  
-Коиплексное сопряжение, его свойства. +Комплексное сопряжение, его свойства. 
  
 Геометрическое изображение и тригонометрическая форма комплексного числа. Умножение, деление, возведение в степень и извлечение корня в тригонометрической форме.   Геометрическое изображение и тригонометрическая форма комплексного числа. Умножение, деление, возведение в степень и извлечение корня в тригонометрической форме.  
Строка 81: Строка 81:
  
 Лекция 10 (14 октября). Лекция 10 (14 октября).
-Линейность и кососимметричность определителя по строкам матрицы. Сохранение определителя матрицы при элементарном пребразовании 1-го типа (добавлении к одной строке другой, умноженной на число). Вычисление определителя приведением матрицы к треугольному виду элементарными преобразованиями строк.+Линейность и кососимметричность определителя по строкам матрицы. Сохранение определителя матрицы при элементарном преобразовании 1-го типа (добавлении к одной строке другой, умноженной на число). Вычисление определителя приведением матрицы к треугольному виду элементарными преобразованиями строк.
  
 Теорема. Квадратная матрица обратима тогда и только тогда, когда ее определитель отличен от нуля. Теорема. Квадратная матрица обратима тогда и только тогда, когда ее определитель отличен от нуля.
Строка 87: Строка 87:
 Теорема. Всякая функция на множестве квадратных матриц заданного порядка, кососимметрическая и линейная по строкам матрицы и равная 1 на единичной матрице, есть определитель. (Без доказательства.) Теорема. Всякая функция на множестве квадратных матриц заданного порядка, кососимметрическая и линейная по строкам матрицы и равная 1 на единичной матрице, есть определитель. (Без доказательства.)
  
-Геометрическая интерпретация опрелелителя матрицы порядка 3 над полем R как объема параллелепипеда.+Геометрическая интерпретация определителя матрицы порядка 3 над полем R как объема параллелепипеда.
  
 Определитель транспонированной матрицы. Определитель матрицы с углом нулей. Определитель транспонированной матрицы. Определитель матрицы с углом нулей.
Строка 100: Строка 100:
 Правило Крамера. Явное выражение элементов обратной матрицы. Правило Крамера. Явное выражение элементов обратной матрицы.
  
 +Лекция 12 (24 октября).
 +Применение определителя Вандермонда к задаче интерполяции.
 +Следствие: многочлен степени n не может иметь >n различных корней.
  
 +Для квадратной матрицы A порядка n следующие условия эквивалентны: 
 +  1) матрица A обратима;
 +  2) det A \neq 0;
 +  3) rk A=n, т.е. строки (столбцы) линейно независимы.
 +Матрицы, удовлетворяющие этим условиям, называются невырожденными.
 +
 +Подматрицы и миноры (прямоугольной) матрицы.
 +
 +Теорема. Ранг матрицы равен наибольшему порядку ее миноров, отличных от нуля.  
 +
 +Их доказательства этой теоремы вытекает метод нахождения ранга матрицы окаймлением миноров.
 +
 +Лекция 13 (28 октября).
 +Понятие алгебры над полем K. Таблица умножения базисных векторов конечномерной алгебры определяет алгебру и может быть задана произвольным образом. Коммутативность и ассоциативность достаточно проверить для базисных векторов. Примеры: поле C как двумерная алгебра над R, алгебра матриц, алгебра кватернионов.
 +
 +Для бесконечномерных векторных пространств понятия линейной зависимости, линейной оболочки и базиса определяются так же, как для конечномерных, если условиться рассматривать только такие линейные комбинации бесконечных систем векторов, в которых лишь конечное число коэффициентов отлично от нуля. Все сказанное о таблицах умножения конечномерных алгебр переносится тогда на бесконечномерные алгебры.
 +
 +Алгебра многочленов R[x] как подалгебра алгебры функций. 
 +Из теоремы об интерполяции следует, что если два многочлена равны тождественно (как функции), то равны их соответствующие коэффициенты. Базис и таблица умножения алгебры R[x].
 +
 +Построение алгебры многочленов K[x] над произвольным полем K как счетномерной алгебры с базисом {e_0, e_1, e_2,...} и таблицей умножения e_ke_l=e_{k+l}. Это коммутативная ассоциативная алгебра с единицей e_0. Переход к обычной записи многочленов.
 +
 +Степень deg f многочлена f. Степень суммы и произведения многочленов.
 +
 +Функция, определяемая многочленом. Если поле K бесконечно, то из функционального равенства многочленов следует равенство их коэффициентов. (Доказывается так же, как в случае K=R.) 
 +
 +Деление многочленов с остатком.
 +
 +Лекция 14 (31 октября).
 +Деление многочлена с остатком на x-c. Теорема Безу. Схема Горнера.
 +
 +Разложение многочлена по степеням x-c. Формула Тейлора (для поля нулевой характеристики).
 +
 +Следствие теоремы Безу. Кратность корня многочлена. Теорема о том, что число корней многочлена степени n с учетом их кратностей не превосходит n, причем равенство имеет место тогда и только тогда, когда многочлен разлагается на линейные множители. Формулы Виета.
 +
 +Определение кратности корня многочлена через значения производных (для поля нулевой характеристики). Геометрический смысл кратности корня в случае K=R.
 +
 +Лекция 15 (7 ноября).
 +Основная теорема алгебры комплексных чисел и ее следствия о разложении на линейные множители и числе корней.
 +
 +Свойство мнимых корней многочлена с вещественными коэффициентами.
 +
 +Лекция 16 (11 ноября).
 +Разложение многочлена с вещественными коэффициентами на линейные и квадратные множители с отрицательным дискриминантом.
 +
 +Проблема отделения вещественных корней многочлена с вещественными коэффициентами. Теорема Декарта.
 +
 +Лекция 17 (14 ноября).
 +Целостные кольца. Наибольший общий делитель элементов целостного кольца, его единственность с точностью до ассоциированности в тех случаях, когда он существует.
 +
 +Евклидовы кольца. Существование и линейное выражение наибольшего общего делителя элементов евклидова кольца.
 +
 +Разложение на простые множители в евклидовом кольце. Описание всех делителей элемента евклидова кольца.
 + 
 +Лекция 18 (21 ноября).
 +Многочлены с рациональными коэффициентами. Примитивные многочлены с целыми коэффициентами.
 +Редукция по модулю p. Лемма Гаусса. Неприводимость над Q многочлена деления круга на p частей.
 +
 +Многочлены от нескольких переменных. Совпадение функционального и формального равенства многочленов над бесконечным полем.
 +
 +Степень одночлена. Однородные многочлены. Однородные компоненты многочлена.
 +
 +Лексикографическое упорядочение одночленов, его свойства.
 + 
 +Лекция 19 (25 ноября).
 +Старший член произведения ненулевых многочленов и отсутствие делителей нуля в кольце многочленов от n переменных. Степень произведения многочленов.
 +
 +Симметрические многочлены, их (однозначное) представление в виде многочленов от элементарных симметрических многочленов.
 +
 +Лекция 20 (28 ноября).
 +Дискриминант многочлена. Вычисление дискриминанта неполного кубического многочлена. Определение числа вещественных корней кубического многочлена с вещественными коэффициентами по его дискриминанту.
 +
 +Поле рациональных дробей. Правильные дроби. Разложение рациональной дроби в сумму многочлена и правильной дроби.
 +
 +Простейшие рациональные дроби. Разложение правильной рациональной дроби в сумму простейших дробей (без доказательства единственности).
 +
 +Лекция 21 (5 декабря).
 +Понятия группы, подгруппы и изоморфизма групп.
 +Аддитивная группа кольца, мультипликативная группа поля, аддитивная группа векторного пространства, группа невырожденных матриц, группа движений евклидовой плоскости (пространства), группа подстановок. Примеры подгрупп этих групп.
 +
 +Лекция 22 (9 декабря).
 +Гомоморфизмы групп. Образ и ядро гомоморфизма. Полный прообраз элемента образа при гомоморфизме.
 +
 +Левая (правая) сравнимость элементов группы по модулю подгруппы. Разбиение группы на левые (правые) смежные классы по подгруппе. Биекция между множествами левых и правых смежных классов. 
 +
 +Конечные группы. Порядок группы и индекс подгруппы.
 +Теорема Лагранжа и ее следствие: порядок подгруппы делит порядок группы. 
 +
 +Изоморфизм группы вращений куба и группы S_4. Гомоморфизм группы S_4 на группу S_3, его ядро.
 +
 +Лекция 23 (12 декабря).
 +Степени элемента группы. Циклическая подгруппа, порожденная элементом. Порядок элемента.
 +
 +Графическое изображение подстановки и нахождение ее порядка.
 +
 +Теорема: порядок элемента a конечной группы G делит порядок группы. Следствие: a^|G|=e. Малая теорема Ферма и теорема Эйлера.
 +
 +Циклические группы. Изоморфность циклических групп одного порядка. Группы простого порядка.
 + 
 +Лекция 24 (19 декабря).
 +Подгруппы циклических групп.
 +
 +Цикличность мультипликативной группы конечного поля.
 +
 +Квадратичные вычеты по модулю p. Теорема о том, что -1 является квадратичные вычетом по модулю p>2 тогда и только тогда, когда p=4k+1.
 +
 +Конечное поле как конечномерная алгебра над Z_p.
 +Число элементов конечного поля. Построение поля из p^2 элементов.