Это старая версия документа!


Осень 2022, мехмат, первый курс, второй поток, лекции по алгебре, Клячко

Вопросы к коллоквиуму

21 октября

Разложение по строке-столбцу. Фальшивое разложение. Явная формула для обратной матрицы. Когда обратная к целочисленной матрице целочисленная? Теорема Крамера и формулы Крамера. Теорема о ранге матрицы (часть про миноры, про окаймляющие не говорил).

14 октября

Алгоритм вычисления определителя. Критерий равенства определителя нулю. Определитель с углом нулей. Разложение по столбцу (или строке) сформулировал, но не доказал пока.

10 октября

Ещё раз повторил, почему чётности складываются при умножении перестановок. Чётность цикла. Определение определителя (явная формула). Кососимметричность и полилинейность по столбцам; определитель единичной матрицы (почему эти свойства задают функцию оперделителя однозначно, оставил в качестве полезного упражнения). Определитель транспонированной матрицы. Поведение определителя при элементарных преобразованиях и определитель треугольной матрицы (но алгоритма вычисления определителя не было пока в явном торжественном виде).

7 октября

Неизменность ранга при умножении на невырожденную матрицу. (Общую оценку снизу ранга произведения в качестве упражнения оставил). Перестановки: определение, примеры, количество, запись в виде таблиц, умножение, чётность и знак. Транспозиции, поведение чётности при умножении на транспозицию, чётность произведения. Циклы. Разложение в произведение независимых циклов.

30 сентября

СЛУ на матричном языке. Связь решений СЛУ и соответствующей ОСЛУ. Матрицы элементарных преобразований. Обратная матрица. Критерий обратимости. Единственность обратной. Алгоритм поиска обратной. Обратная к произведению (и транспонированная к произведению).

26 сентября

Матрица композиции линейных отображений. Умножение матриц. Примеры. Ассоциативность умножения матриц (двумя способами доказали). Билинейность умножения матриц. Единичная матрица. Ранг произведения (только оценка сверху пока).

23 сентября

Размерность пространства решений однородной СЛУ. Алгоритм поиска ФСР. Пример разобрал простой. Линйные отображения и изоморфизмы векторных пространств. Примеры. Кончномерные векторные пространства изоморфны тогда и только тогда, когда размерности совпадают. Всякое к.м. в.п. изоморфно арифметическому в.п. Матрица линейного отображения.

16 сентября

Ранг равен размерности линейной оболочки. Основная лемма о л.з. на языке рангов. Поведение ранга системы столбцов при элементарных преобразованиях строк и столбцов. Насколько можно упростить матрицу ЭП строк и столбцов? Теорема о ранге матрицы (без миноров пока). Теорема Кронекера–Капелли и критерий определённости СЛУ. Множество решений однородной СЛУ является подпространством. Критерий того, что подмножество векторного пространства является подпространством оставил в качестве упражнения. То, что любое подпространство в арифметическом векторном пространстве задаётся однородной СЛУ, тоже в качестве упражнения (со звёздочкой) оставил. Размерность пространства решений однородной СЛУ сформулировал (и начал доказывать — сформулировал, что есть базис этого пространства). Определение ФСР не было пока произнесено.

12 сентября

Всякая всячина о лз. Основная лемма о лз. Базисы множеств векторов. Равномощность всех базисов (в конечномерном случае). Ранг и размерность. Теорему о ранге матрицы (без миноров пока) сформулировал.

9 сентября

Пример решения конкретной СЛУ. Критерий совместности и определённости в терминах ступенчатого вида. Векторные пространства (вещественные): определение, примеры некоторые следствия из аксиом (а некоторые оставил в качестве упражнений). Определения группы и абелевой группы тоже сказал по ходу дела. Линейная зависимость. Примеры. Сформулировал равносильность лз тому, что один из векторов через остальные выражается (доказать не успел).

2 сентября

Содержание курса. Учебники (Винберг, Кострикин, Курош). Системы линейных уравнений (всё над полем вещественных чисел пока и вообше понятия поля пока не было). Что значит Решить СЛУ? Эквивалентность СЛУ. Матрица коэффициентов и расширенная матрица. Элементарные преобразования. Эквивалентность СЛУ, расширенные матрицы которых получаются друг из друга ЭП строк. Верно ли обратное утверждение? (Поняли, что вообще говоря нет, но… оставил в качестве упражнения это но.) Ступенчатый вид и улучшенный ступенчатый вид. Метод Гаусса.

На семинарах рекомендую по традиции (по просьбам геометров) начать с определителей порядка два и три (и один), хотя на лекциях определители нескоро появятся.