Γραμμική Άλγεβρα ΙI

Η Γραμμική Αλγεβρα είναι ένα σημαντικό συστατικό στο πρόγραμμα σπουδών, όχι μόνο των Μαθηματικών, αλλά και άλλων τμημάτων, όπως είναι τα τμήματα Φυσικής, Χημείας, Πληροφορικής, των τμημάτων του Πολυτεχνείου, κ.λπ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η Γραμμική Αλγεβρα καλείται να βοηθήσει πολλούς κλάδους επιστημών, ώστε να γίνουν περισσότερο κατανοητοί, και ευκολότερα διαχειρίσιμοι.
Οι ανάγκες, όμως, της κάθε επιστήμης δεν είναι ίδιες. Ένας φοιτητής του Πολυτεχνείου ενδιαφέρεται μόνο για το αποτέλεσμα, και τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να το πετύχει. Δεν ενδιαφέρεται σχεδόν ποτέ για το λόγο, για τον οποίο χρησιμοποιεί αυτή τη μεθοδολογία, και όχι κάποια άλλη. Δεν συμβαίνει, όμως, το ίδιο για τους φοιτητές του Μαθηματικού τμήματος, οι οποίοι, χωρίς να παραβλέπουν το υπολογιστικό μέρος των προβλημάτων, πρέπει να γνωρίζουν τι κρύβεται πίσω από τις διάφορες μεθοδολογίες.
Επιπλέον, η Γραμμική Αλγεβρα, που αφορά ένα τμήμα Μαθηματικών, πρέπει να αποτελεί ταυτόχρονα και μια εισαγωγή σε αυτό που ονομάζουμε μαθηματική αφαίρεση, με στόχο να βοηθήσει τους φοιτητές να εξοικειωθούν με τη μαθηματική σκέψη. Ο στόχος αυτός επιτυγχάνεται με τη λογική επιχειρηματολογία, και τη θεωρητική ανάπτυξη απλών, και μερικές φορές, γνωστών εννοιών, προσιτών σε όλους τους φοιτητές.
Το βιβλίο αυτό περιέχει τη διδακτέα ύλη που αντιστοιχεί στο υποχρεωτικό εξαμηνιαίο μάθημα Γραμμική Αλγεβρα ΙΙ, που διδάσκεται στο Τμήμα Μαθηματικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, και αποτελεί συνέχεια του βιβλίου «Γραμμική Αλγεβρα Ι».
Το βιβλίο «Γραμμική Αλγεβρα ΙΙ» χωρίζεται σε τέσσερα κεφάλαια. Στο πρώτο αναπτύσσεται η μεθοδολογία επίλυσης γραμμικών συστημάτων. Στο δεύτερο συνεχίζεται η μελέτη των γραμμικών συναρτήσεων, και των πινάκων. Ο στόχος εδώ είναι να πάρουμε, κάτω από ορισμένες προϋποθέσεις, απλούστερες μορφές συγκεκριμένων πινάκων. Στο τρίτο κεφάλαιο εισάγεται η έννοια του μέτρου ενός διανύσματος, με αποτέλεσμα ο διανυσματικός χώρος να μοιάζει με τον γεωμετρικό διανυσματικό χώρο. Οι ομοιότητες με τη Γεωμετρία είναι πολλές, όμως η αντιμετώπιση των διανυσματικών χώρων εξακολουθεί να είναι αλγεβρική. Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο θα δούμε την έννοια της τετραγωνικής μορφής. Επίσης, με εφαρμογή της έννοιας αυτής, αναπτύσσεται η μεθοδολογία αναγνώρισης καμπύλων, και επιφανειών δευτέρου βαθμού.
Η θεωρία εμπλουτίζεται με πολλά παραδείγματα, τα οποία αποσκοπούν στην καλύτερη κατανόηση των εννοιών της Γραμμικής Αλγεβρας. Σχεδόν κάθε παράγραφος συνοδεύεται από ασκήσεις, πολλές από τις οποίες είναι απλή εφαρμογή της θεωρίας, ενώ άλλες την επεκτείνουν.
Στο τέλος του βιβλίου υπάρχει μια συλλογή ασκήσεων, οι οποίες στηρίζονται σε όλα τα θέματα που αναπτύσσονται στη θεωρία. Για κάθε μια από αυτές δίνεται αναλυτική υπόδειξη.

Περιεχόμενα

1 Γραμμικά Συστήματα

1. m εξισώσεις με n αγνώστους
2. Ασκήσεις
3. Τεχνικές επίλυσης συστήματος
4. Ασκήσεις
5. Εφαρμογές γραμμικών συστημάτων

2 Χαρακτηριστικά στοιχεία πίνακα

1. Ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα
2. Τριγωνοποίηση ενδομορφισμού
3. Ασκήσεις
4. Ιδιοτιμές και ιδιοδιανύσματα πίνακα
5. Ασκήσεις
6. Εφαρμογές διαγωνιοποίησης
7. Ασκήσεις

3 Διανυσματικοί χώροι με εσωτερικό γινόμενο

1. Εσωτερικό γινόμενο και μέτρο διανυσμάτων
2. Ασκήσεις
3. Ισομετρίες
4. Ασκήσεις
5. Ορθογώνιοι υποχώροι, προσαρτημένος ενδομορφισμός
6. Ασκήσεις
7. Κανονικοί και αυτοπροσαρτημένοι ενδομορφισμοί
8. Ασκήσεις
9. Ευκλείδειοι και Ερμιτιανοί χώροι
10. Ασκήσεις

4 Διγραμμικές και τετραγωνικές μορφές

1. Διγραμμικές μορφές
2. Τετραγωνικές μορφές
3. Ασκήσεις

5 Γενικές Ασκήσεις

Βιβλιογραφία
Ευρετήριο