Γενικές πληροφορίες
Διδάσκων: Σταύρος ΚομηνέαςΏρες γραφείου (Θ306): Δευτέρα 1-2μμ, Τετάρτη 1-2μμ
email: komineas (at) tem.uoc.gr
Ώρες μαθήματος και ασκήσεων: Δευτέρα 11-1, Τετάρτη 11-1, Πέμπτη 9-11 (ΡΑ101)
Ώρες επιπλέον φροντιστηριακών ασκήσεων: Δευτέρα 1-2 (ΡΑ101), Τρίτη 3-4 (ΡΑ201) - θα γίνονται οι ίδιες ασκήσεις και τις δύο ημέρες
Σκοπός και Περιεχόμενο του Μαθήματος
Σκοπός του μαθήματοςΕξοικείωση και εμβάθυνση στις έννοιες της Αναλυτικής Γεωμετρίας κυρίως στις δύο διαστάσεις και δευτερευόντως στις τρεις. Εισαγωγή στις βασικές έννοιες της Γραμμικής Άλγεβρας.
Περιεχόμενο του μαθήματος
-
Αναλυτική γεωμετρία στο επίπεδο.
- Διάνυσμα, άλγεβρα διανυσμάτων. Εσωτερικό γινόμενο.
- Αλλαγές αξόνων (μεταφορά, στροφή).
- Εξισώσεις ευθείας.
- Καμπύλες β' βαθμού, κύκλος, έλλειψη, υπερβολή, παραβολή. H γενική εξίσωση β΄ βαθμού.
- Πολικές συντεταγμένες. Αναλυτική Γεωμετρία στο χώρο.
- Άλγεβρα διανυσμάτων στο χώρο.
- Εσωτερικό γινόμενο, εξωτερικό γινόμενο, μικτό γινόμενο.
- Γεωμετρικοί τόποι, αναλυτική και παραμετρική περιγραφή.
- Εξίσωση ευθείας, επιπέδου.
- Κυλινδρικές και σφαιρικές συντεταγμένες.
- Κύλινδροι. Επιφάνειες εκ περιστροφής. Επιφάνειες β΄ βαθμού: ελλειψοειδές, παραβολοειδές, υπερβολοειδές, υπερβολικό παραβολοειδές. Γραμμική Άλγεβρα.
- Σύνδεση με Αναλυτική Γεωμετρία. Γεωμετρική περιγραφή στο επίπεδο και το χώρο.
- Διανύσματα (n-άδες πραγματικών αριθμών). Γραμμικοί συνδυασμοί.
- Συστήματα γραμμικών εξισώσεων. Επίλυση συστήματος με απαλοιφή Gauss και ανάδρομη αντικατάσταση.
- Πίνακες. Πρόσθεση και πολλαπλασιασμός πινάκων.
- Έκφραση της απαλοιφής Gauss ως παραγοντοποίηση πινάκων LU. Στοιχειώδεις πίνακες, πίνακες μεταθέσεων.
- Αντίστροφοι πίνακες, διαδικασία Gauss-Jordan. Ανάστροφοι πίνακες.
- Γραμμικοί υπόχωροι του Rn.
- Σύστημα m εξισώσεων με n αγνώστους. Πίνακες σε κλιμακωτή μορφή. Λύσεις ομογενούς και μη ομογενούς συστήματος.
- Γραμμική εξάρτηση και ανεξαρτησία. Παράγον υποσύνολο ενός υπόχωρου. Βάση και διάσταση ενός υπόχωρου.
- Οι τέσσερεις θεμελιώδεις υπόχωροι ενός πίνακα. Βάση και διάσταση των θεμελιωδών υποχώρων.
Βιβλιογραφία
- Χρήστος Κουρουνιώτης, "Επίπεδο και Χώρος (σημειώσεις)"
- Ν. Κανιαδάκης, Σ. Καρανάσιος, "Γραμμική Άλγεβρα Αναλυτική Γεωμετρία και Εφαρμογές" (Αθήνα, 2008)
- Σ. Α. Ανδρεαδάκης, "Αναλυτική Γεωμετρία" (Συμμετρία, 1993)
- Gilbert Strang, "Γραμμική Άλγεβρα και Εφαρμογές", (Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης)
- Χρήστος Κουρουνιώτης, "Γραμμική Άλγεβρα (σημειώσεις)"
- J. Marsden, A. Tromba, "Διανυσματικός Λογισμός" (ΠΕΚ)
- R.L. Finney, M.D. Weir, F.R. Giordano, "Thomas, Απειροστικός Λογισμός ΙΙ" (ΠΕΚ)
Διδασκαλία και αξιολόγηση
Τρόπος διδασκαλίας- 4 ώρες (ανά εβδομάδα) θεωρητικής διδασκαλίας.
- 2 ώρες (ανά εβδομάδα) ασκήσεων στον πίνακα.
- 3 φυλλάδια ασκήσεων (παραδίδονται προαιρετικά, χωρίς βαθμολογία).
Αξιολόγηση
- Εξέταση πολλαπλής επιλογής (εξεταστική Ιανουαρίου και Σεπτεμβρίου).
Εξετάσεις
Στατιστικά βαθμολογίας (Ιανουάριος):
Εγγεγραμμένοι: 291
Έδωσαν εξετάσεις (12/1/2011): 208 (71.5%)
Ποσοστό επιτυχίας: 25% (52/208)
βαθμός | 0-1 | 2-4 | 5 | 6 | 7 | 8.5 | 10 |
αριθμός γραπτών | 100 | 56 | 16 | 9 | 16 | 10 | 1 |
Γιά κάθε λάθος απάντηση αφαιρούνται 0.5 μονάδες, εκτός αν υπάρχει μόνο μία λάθος απάντηση (οπότε δεν αφαιρούνται μονάδες).
Στατιστικά βαθμολογίας (Σεπτέμβριος):
Εγγεγραμμένοι: 238
Έδωσαν εξετάσεις (17/9/2012): 154 (65%)
Ποσοστό επιτυχίας: 32% (50/154)
βαθμός | 0-1 | 2-4 | 5 | 6-6.5 | 7.5 | 9 | 10 |
αριθμός γραπτών | 65 | 39 | 9 | 20 | 15 | 4 | 2 |
Γιά κάθε λάθος απάντηση πέραν της πρώτης αφαιρείται 1 μονάδα (γιά μία λάθος απάντηση δεν αφαιρούνται μονάδες).
Η επικοινωνία με τον διδάσκοντα γιά τις εξετάσεις και τα αποτελέσματα γίνεται μέσω αυτής της φόρμας.
Ασκήσεις
- Σειρά ασκήσεων Ι (Αναλυτική Γεωμετρία)
- Σειρά ασκήσεων ΙΙ (Αναλυτική Γεωμετρία)
- Σειρά ασκήσεων ΙΙΙ (Γραμμική Άλγεβρα)
- Σειρά ασκήσεων ΙV (Γραμμική Άλγεβρα) - σύντομες λύσεις, ενδεικτικές απαντήσεις πολλαπλής επιλογής
Σύνδεσμοι στο διαδίκτυο
- Video Lectures, Gilbert Strang, MIT
- Parametric curves on the plane plotter
- surfer: Διαδικτυακό εργαλείο γιά την κατασκευή και εποπτική μελέτη επιφανειών (από το Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach).
- Γεωμετρικόν (Π. Πάμφιλος)
Ημερολόγιο του Μαθήματος
Σημειώνεται επιγραμματικά η ύλη που καλύφθηκε σε κάθε μάθημα, με παραπομπή στην βιβλιογραφία. Η ύλη που διδάχθηκε (και μόνο αυτή) αποτελεί την εξετασταία ύλη.- Δε 26 Σεπ: Δεν έγινε μάθημα
- Τε 28 Σεπ: Δεν έγινε μάθημα
- Πε 29 Σεπ: Εισαγωγή. Διανύσματα ([1] σελ. 1-9).
- Δε 3 Οκτ: Πράξεις με διανύσματα ([1]).
- Τε 5 Οκτ: Γραμμικός συνδυασμός διανυσμάτων. Εσωτερικό γινόμενο ([1])
- Πε 6 Οκτ: Συστήματα αναφοράς ([1]).
- Δε 10 Οκτ: Δεν έγινε μάθημα.
- Τε 12 Οκτ: Πράξεις με διατεταγμένα ζεύγη. ([1])
- Πε 13 Οκτ: Αλλαγή συστήματος αναφοράς. Διανύσματα στο χώρο. ([1])
- Δε 17 Οκτ: Διανύσματα στο χώρο ([1]). Ορίζουσες ([6] σελ. 21--).
- Τε 19 Οκτ: Δεν έγινε μάθημα.
- Πε 20 Οκτ: Δεν έγινε μάθημα.
- Δε 24 Οκτ: Εξωτερικό γινόμενο ([6] σελ. 26--).
- Τε 26 Οκτ: Αλλαγή συστήματος αναφοράς στο χώρο ([1]). Γεωμετρικοί τόποι ([1]).
- Πε 27 Οκτ: Παραμετρική και αναλυτική μορφή ευθείας στο επίπεδο και στο χώρο ([1],[2]).
- Δε 31 Οκτ: Εξίσωση επιπέδου. Ασκήσεις.
- Τε 2 Νοε: Καμπύλες 2ου βαθμού στο επίπεδο. Κύκλος, έλλειψη.
- Πε 3 Νοε: Υπερβολή, παραβολή.
- Δε 7 Νοε: Ασκήσεις.
- Τε 9 Νοε: Γενική εξίσωση 2ου βαθμού στο επίπεδο. Πολικές συντεταγμένες ([7] Παρ. 9.5).
- Πε 10 Νοε: Κυλινδρικές συντεταγμένες. Επιφάνειες στο χώρο. Επιφάνειες εκ περιστροφής ([7] Παρ. 10.4).
- Δε 14 Νοε: Συστήματα γραμμικών εξισώσεων: γεωμετρική ερμηνεία. ([5,4])
- Τε 16 Νοε: Μέθοδος απαλοιφής Gauss γιά συστήματα γραμμικών εξισώσεων. ([5,4])
- Πε 17 Νοε: Δεν έγινε μάθημα.
- Δε 21 Νοε: Πίνακες. Πρόσθεση και πολλαπλασιασμός πινάκων. ([5,4])
- Τε 23 Νοε: Έκφραση της απαλοιφής Gauss μέσω πινάκων. ([5,4])
- Πε 24 Νοε: Απαλοιφή Gauss. Ασκήσεις. ([5,4])
- Δε 28 Νοε: Αντίστροφοι πίνακες. Διαδικασία Gauss-Jordan. ([5,4])
- Τε 30 Νοε: Διαδικασία Gauss-Jordan. Ανάστροφοι πίνακες. Ασκήσεις. ([5,4])
- Πε 1 Δεκ: Διανυσματικοί υπόχωροι. Χώρος στηλών, μηδενόχωρος πίνακα. ([5,4])
- Δε 5 Δεκ: Ασκήσεις.
- Τε 7 Δεκ: Συστήματα m x n. Κλιμακωτοί πίνακες. Ομογενή συστήματα εξισώσεων m x n. ([5,4])
- Πε 8 Δεκ: Μη ομογενή συστήματα εξισώσεων m x n. Γραμμική ανεξαρτησία. Παραγωγή υποχώρου. ([5,4])
- Δε 12 Δεκ: Ασκήσεις. Βάση και διάσταση διανυσματικού χώρου. ([5,4])
- Τε 14 Δεκ: Οι τέσσερεις θεμελιώδεις υπόχωροι ενός πίνακα ([5,4]). Ασκήσεις.
- Πε 15 Δεκ: Οι τέσσερεις θεμελιώδεις υπόχωροι ενός πίνακα ([5,4]) Ασκήσεις.
- Δε 19 Δεκ:
Φροντιστηριακό μάθημα ασκήσεων (1-3μμ).
Το ίδιο μάθημα επαναλαμβάνεται την Τρίτη 20 Δεκ. 3-5μμ. - Τρίτη 10 Ιανουαρίου: Επαναληπτικές ασκήσεις (φυλλάδιο IV λύσεις εδώ). Επανάληψη μαθήματος.