diff --git a/1 - Algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare.pdf b/1 - Algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare.pdf new file mode 100644 index 0000000..e90c7cc Binary files /dev/null and b/1 - Algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare.pdf differ diff --git a/1 - Algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare.tex b/1 - Algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare.tex new file mode 100644 index 0000000..9136f26 --- /dev/null +++ b/1 - Algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare/1 - Basi di algebra lineare.tex @@ -0,0 +1,62 @@ +\documentclass{article} +\usepackage[utf8]{inputenc} +\usepackage{mathtools} +\usepackage{amssymb} +% New symbols +\let\oldsqrt\sqrt +\def\sqrt{\mathpalette\DHLhksqrt} +\def\DHLhksqrt#1#2{% +\setbox0=\hbox{$#1\oldsqrt{#2\,}$}\dimen0=\ht0 +\advance\dimen0-0.2\ht0 +\setbox2=\hbox{\vrule height\ht0 depth -\dimen0} +{\box0\lower0.4pt\box2}} +% End new symbols + +\begin{document} + +\section{Vettori} +Un vettore è una struttura costituita da \textbf{n scalari}, tutti nello \textbf{stesso campo numerico} \(\mathbb{K}\).\\ +Possiamo chiamare un vettore costituito da n scalari una \textbf{n-upla} ("ennupla").\\ +Ad esempio, diciamo che un vettore costituito da 3 numeri naturali è in \(\mathbb{N}^3\), e lo rappresentiamo scrivendo \(\mathbf{v} = (3, 5, 12)\).\\ + +\section{Spazi vettoriali} +Uno spazio vettoriale è una struttura costituita da \textbf{un campo numerico}, \textbf{un insieme di vettori} non vuoto e le operazioni di \textbf{somma} e \textbf{prodotto per scalare}.\\ +\\ +Si dice che un vettore \textbf{appartiene} allo spazio vettoriale se questo è presente all'interno dell'insieme dello spazio vettoriale.\\ +Tutti i vettori appartenenti allo spazio sono tutti definiti nello \textbf{stesso campo numerico}: non è possibile che un vettore appartenga ad uno spazio definito nel campo \(\mathbb{K}\) e sia esso stesso definito nel campo \(\mathbb{L}\).\\ +\\ +La somma in uno spazio vettoriale \(\mathbf{v} + \mathbf{w}\) è tra due vettori appartenenti a quest'ultimo; il prodotto per scalare \(\alpha \mathbf{v}\) invece è tra un vettore appartenente allo spazio vettoriale e uno degli scalari del campo dello spazio vettoriale. +Le proprietà della somma e del prodotto sono le stesse che siamo abituati a vedere normalmente.\\\\ +Per l'addizione: +\begin{itemize} + \item Commutativa \(\mathbf{a} + \mathbf{b} = \mathbf{b} + \mathbf{a}\) + \item Associativa (e dissociativa) \((\mathbf{a} + \mathbf{b}) + \mathbf{c} = \mathbf{a} + (\mathbf{b} + \mathbf{c})\) + \item Esistenza dell'opposto \(\mathbf{a} + (-\mathbf{a}) = \mathbf{0}\) + \item Esistenza del neutro \(\mathbf{a} + \mathbf{0} = \mathbf{a}\) +\end{itemize} +Per la moltiplicazione tra vettore e scalare: +\begin{itemize} + \item Associativa \((\alpha \beta) \mathbf{a} = \alpha (\beta \mathbf{a})\) + \item Esistenza dello scalare nullo \(0 \mathbf{a} = \mathbf{0}\) + \item Esistenza dello scalare neutro \(1 \mathbf{a} = \mathbf{a}\) + \item Distributività per vettori \(\alpha (\mathbf{a} + \mathbf{b}) = \alpha \mathbf{a} + \alpha \mathbf{b}\) + \item Distributività per scalari \((\alpha + \beta) \mathbf{a} = \alpha \mathbf{a} + \beta \mathbf{a}\) +\end{itemize} + +\section{Sottospazi vettoriali} +Un sottospazio vettoriale è una struttura che rappresenta \textbf{un sottoinsieme di spazio vettoriale}.\\ +Perchè uno spazio vettoriale \(\mathbf{W}\) sia effettivamente sottospazio di un altro spazio \(\mathbf{V}\), deve soddisfare i seguenti requisiti: +\begin{itemize} + \item I due spazi sono definiti nello stesso campo + \item Tutti i vettori appartenenti a \(\mathbf{W}\) sono presenti anche in \(\mathbf{V}\) + \item \(\mathbf{W}\) contiene tutti i possibili vettori risultanti da somma e prodotto (e quindi da combinazioni lineari) dei suoi elementi +\end{itemize} + +\section{Sistema di generatori} +Un sistema di generatori per uno spazio vettoriale è un insieme di vettori che tramite una loro combinazione lineare possono dare come risultato un qualsiasi elemento di uno spazio. +[TODO] + +\section{Base di spazio vettoriale} +Una base di uno spazio vettoriale è [TODO] + +\end{document} diff --git a/1 - Algebra lineare/2 - Cheatsheet per l'esame/2 - Cheatsheet per l'esame.pdf b/1 - Algebra lineare/2 - Cheatsheet per l'esame/2 - Cheatsheet per l'esame.pdf new file mode 100644 index 0000000..b937abf Binary files /dev/null and b/1 - Algebra lineare/2 - Cheatsheet per l'esame/2 - Cheatsheet per l'esame.pdf differ diff --git a/1 - Algebra lineare/2 - Cheatsheet per l'esame/2 - Cheatsheet per l'esame.tex b/1 - Algebra lineare/2 - Cheatsheet per l'esame/2 - Cheatsheet per l'esame.tex new file mode 100644 index 0000000..c97277b --- /dev/null +++ b/1 - Algebra lineare/2 - Cheatsheet per l'esame/2 - Cheatsheet per l'esame.tex @@ -0,0 +1,121 @@ +\documentclass{article} +\usepackage[utf8]{inputenc} +\usepackage{mathtools} +\usepackage{amssymb} +\usepackage{centernot} +\usepackage{bm} +\usepackage{fullpage} + +% Iniziate a scrivere da qua in poi +\begin{document} + +\section{Moltiplicazioni tra matrici} + +\[ + \begin{bmatrix} + a & b \\ + c & d \\ + \end{bmatrix} + * + \begin{bmatrix} + e & f \\ + g & h \\ + \end{bmatrix} + = + \begin{bmatrix} + ae + cf & be + df \\ + ag + ch & bg + dh \\ + \end{bmatrix} +\] + +\section{Invertibilità di una matrice} + +Si può verificare se una matrice \( A \) quadrata di ordine \( n \) è invertibile verificando una di queste definizioni equivalenti: + +\begin{itemize} +\item Il determinante non è nullo: \( \det A\neq 0 \). +\item Il rango di \( A \) è \( n \). +\item La trasposta \( A^{T} \) è una matrice invertibile. +\item Tutte le righe/colonne di \( A \) sono linearmente indipendenti. +\item Tutte le righe/colonne di \( A \) formano una base di \( \mathbb{K} ^{n} \). +\item Il numero 0 non è un autovalore di \( A \). +\item \( A \) è trasformabile mediante algoritmo di Gauss-Jordan in una matrice con \( n \) pivot. +\end{itemize} + +\section{Stabilire esistenza di funzione lineare} + +Per controllare se esiste o no una funzione lineare è sufficiente verificare che sia valida la proprietà di linearità:\\ +\begin{itemize} +\item Se due vettori sono linearmente indipendenti, anche i risultati della funzione devono essere linearmente indipendenti. +\end{itemize} +Può essere controllata velocemente vedendo se si verificano le seguenti condizioni: +\begin{itemize} +\item Se due vettori di ingresso sono uno multiplo dell'altro, allora anche i vettori di uscita devono essere uno multiplo dell'altro per la stessa costante. +\item Se un vettore di ingresso è dato dalla somma di (multipli di) altri, allora anche il vettore di uscita deve essere dato dalla somma di (multipli degli) stessi. +\end{itemize} + +\section{Determinazione di matrice associata} + +Vogliamo trovare la matrice associata (\(A\)) di una funzione rispetto a delle nuove basi, ad esempio \(< (1, 2, 3), (4, 5, 6), (7, 8, 9)\).\\ + +Procediamo disponendo in verticale gli elementi delle basi, in questo modo: +\[ + M = + \begin{matrix} + 1 & 4 & 7 \\ + 2 & 5 & 8 \\ + 3 & 6 & 9 \\ + \end{matrix} +\] + +Troviamo la matrice inversa con il metodo di Gauss-Jordan: +\[ +... +\] + +Calcoliamo il risultato di: +\[ + B = M^{-1} * A * M +\] + +Il risultato \(B\) sarà la nostra nuova matrice associata. + +\section{Diagonalizzabilità} +Una matrice è \textsc{diagonalizzabile} se ha \textbf{tanti autovalori quanto il suo rango}.\\ +Per trovare gli autovalori trovare dove il polinomio caratteristico (determinante della matrice fatta come quella qui sotto) è uguale a 0: +\[ + \begin{vmatrix} + 1 - x & 2 & 3 \\ + 4 & 5 - x & 6 \\ + 7 & 8 & 9 - x \\ + \end{vmatrix} + = 0 +\] + +\section{Stabilire se una funzione è lineare} + +Se tutti i termini della funzione sono \textbf{polinomi omogenei} di primo grado (non ci sono potenze superiori a 1), allora è automaticamente \textsc{lineare}. + +\section{Immagine} + +Le \textsc{basi dell'immagine} di una funzione sono i \textbf{vettori linearmente indipendenti} che la generano. + +\section{Iniettività e suriettività} + +Una funzione lineare è \textsc{iniettiva} se \textbf{il nucleo è di dimensione 0}, ovvero se l'unico valore che fa risultare 0 alla funzione è il vettore nullo.\\ +\\ +Una funzione lineare è \textsc{suriettiva} se la dimensione dell'immagine è minore o uguale al rango della funzione (degli input, il rango della matrice associata): \(dim(Im(F)) = rk(M_F)\).\\ + +\subsection{Matrici quadrate} + +Se la funzione è un \textbf{automorfismo} (campo input = campo output), allora \(iniettivita' \Leftrightarrow suriettivita'\). + +\section{Somma diretta} + +Un sottospazio è \textsc{somma diretta} se i due sottospazi di cui viene fatta la somma \textbf{non hanno basi in comune}, e quindi \(dim(\pmb{U} \cap \pmb{W}) = 0\). + +\subsection{Trovare basi che diano una somma diretta} + +Per trovare basi che diano una somma diretta, è sufficiente \textbf{trovare basi linearmente indipendenti} con quelle che già abbiamo: solitamente parti della base canonica funzionano alla perfezione. + +\end{document} \ No newline at end of file