Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г



Скачать 90.05 Kb.
Дата08.10.2012
Размер90.05 Kb.
ТипУчебная программа


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Радиофизический факультет

Кафедра математики


УТВЕРЖДАЮ

Декан радиофизического факультета
____________________Якимов А.В.

«18» мая 2011 г.

Учебная программа
Дисциплины Б2.Б8 «Линейная алгебра»
по направлению 011800 «Радиофизика»

Нижний Новгород

2011 г.

1. Цели и задачи дисциплины

Содержание дисциплины направлено на изучение разделов линейной алгебры, необходимых для понимания других разделов математики и физики.
2. Место дисциплины в структуре программы бакалавра

Дисциплина «Линейная алгебра» относится к дисциплинам базовой части математического и естественнонаучного цикла основной образовательной программы по направлению 011800 «Радиофизика», преподается во 2 семестре.
3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате освоения дисциплины «Линейная алгебра» формируются следующие компетенции:

  • способность к овладению базовыми знаниями в области математики, их использованию в профессиональной деятельности (ОК-8);

  • способность самостоятельно приобретать новые знания, используя современные образовательные информационные технологии (ОК-10);

  • способность к правильному использованию общенаучной и специальной терминологии (ОК-12).


В результате изучения студенты должны:

  • знать операции над матрицами, вычисление определителей матриц, решение линейных систем, теорию линейных пространств и операторов, теорию квадратичных форм;

  • уметь решать задачи из указанных разделов курса;

  • иметь представление о приложениях разделов курса к решению практических задач.


4.Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.



Виды учебной работы

Всего часов

Семестры

Общая трудоемкость дисциплины

108

2

Аудиторные занятия

51

51

Лекции

34

34

Практические занятия (ПЗ)

17

17

Семинары (С)





Лабораторные работы (ЛР)





Другие виды аудиторных занятий





Самостоятельная работа

21

21

Курсовой проект (работа)





Расчетно-графическая работа





Реферат





Другие виды самостоятельной работы





Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

экзамен (36)

экзамен (36)


5. Содержание дисциплины

5.1. Разделы дисциплины и виды занятий


№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ПЗ (или С)

ЛР

1

Матрицы и определители.

6

6




2

Системы линейных уравнений.

6

7




3

Линейные пространства.

6







4

Линейные операторы.

8







5

Квадратичные формы.

8

4





5.2. Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Матрицы и определители.

Прямоугольные матрицы. Сумма матриц, произведение матрицы на число, умножение матриц. Свойства этих операций. Перестановки, инверсии, транспозиции, подстановки. Определитель квадратной матрицы, свойства определителя. Разложение определителя по элементам строки или столбца. Теорема Лапласа. Определитель произведения матриц. Обратная матрица, критерий обратимости, вычисление обратной матрицы.
Раздел 2. Системы линейных уравнений.

Ранг матрицы. Теорема о базисном миноре. Ранг произведения матриц. Элементарные преобразования строк матрицы и их применение к вычислению ранга матрицы. Системы линейных уравнений. Основные определения: частное и общее решения, совместные и несовместные системы, эквивалентность систем. Теорема Крамера. Критерий совместности систем линейных уравнений (теорема Кронекера - Капелли). Метод Гаусса решения систем линейных уравнений. Линейные однородные системы (ЛОС). Свойства решений. Фундаментальная система решений (ФСР). Теорема о ФСР. Структура общего решения ЛОС. Неоднородные системы (ЛНС). Структура общего решения ЛНС.
Раздел 3. Линейные пространства.

Аксиоматика линейного векторного пространства (ЛВП), примеры, свойства ЛВП. Линейная зависимость системы векторов в ЛВП. Базис и размерность ЛВП. Координаты вектора в данном базисе. Матрица перехода от одного базиса к другому, преобразование координат вектора при переходе к новому базису. Подпространство. Сумма и пересечение подпространств. Линейные оболочки и теоремы о размерности. Изоморфизм ЛВП. Евклидово пространство, определение и примеры. Неравенства Коши - Буняковского и треугольника. Общий вид скалярного произведения в конечномерном евклидовом пространстве. Ортогональность и ортонормированность системы векторов. Процесс ортогонализации системы векторов.
Раздел 4. Линейные операторы.

Определение линейного оператора. Примеры. Образ и ядро линейного оператора. Матрица линейного оператора в данном базисе. Преобразование матрицы оператора при переходе от одного базиса к другому. Действия с линейными операторами. Обратный оператор, его свойства. Критерий обратимости. Подпространства, инвариантные относительно оператора. Собственные векторы и собственные значения линейного оператора, их свойства. Характеристическое уравнение. Унитарный и самосопряженный операторы. Свойства собственных значений и векторов самосопряженного оператора. Существование ортонормированного базиса из собственных векторов самосопряженного оператора, нахождение его.
Раздел 5. Квадратичные формы.

Линейная, билинейная и квадратичная формы в ЛВП. Матрица квадратичной формы (КФ) и ее преобразование при переходе к новому базису. Ранг и индекс КФ. Теорема Лагранжа о приведении КФ к диагональному виду. Теорема Якоби. Закон инерции КФ. Критерий Сильвестра положительной определенности КФ.
6. Лабораторный практикум.

Не предусмотрен
7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1. Рекомендуемая литература.

а) основная литература:

  1. Ильин В.А., Позняк Э.Г. Линейная алгебра. – М.: Наука, 1984.

  2. Беклемишев Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры. – М.: Высшая школа, 1998.

  3. Курош А.Г. Высшая алгебра. – М.: Наука, 1975.

  4. Фаддеев Д.К., Соминский И.С. Сборник задач по высшей алгебре. – М.: Наука, 1977.


б) дополнительная литература:

  1. Ильин В.А., Ким Г.Д. Линейная алгебра и аналитическая геометрия. – М.: МГУ, 2007.

  2. Беклемишева Л.А., Петрович А.Ю., Чубаров И.А. Сборник задач по аналитической геометрии и линейной алгебре. – М.: Наука, 1987.


8. Вопросы для контроля.

  1. Перестановки, инверсии, транспозиции, подстановки.

  2. Прямоугольные матрицы. Сумма матриц, произведение матрицы на число, умножение матриц. Свойства этих операций.

  3. Определитель квадратной матрицы, свойства определителя. Разложение определителя по элементам строки или столбца. Теорема Лапласа. Определитель произведения матриц.

  4. Обратная матрица, критерий обратимости, вычисление обратной матрицы.

  5. Ранг матрицы. Теорема о базисном миноре. Ранг произведения матриц. Элементарные преобразования строк матрицы и их применение к вычислению ранга матрицы.

  6. Системы линейных уравнений. Основные определения: частное и общее решения, совместные и несовместные системы, эквивалентность систем.

  7. Теорема Крамера. Критерий совместности систем линейных уравнений (теорема Кронекера - Капелли). Метод Гаусса решения систем линейных уравнений.

  8. Линейные однородные системы (ЛОС). Свойства решений. Фундаментальная система решений (ФСР). Теорема о ФСР. Структура общего решения ЛОС.

  9. Неоднородные системы (ЛНС). Структура общего решения ЛНС.

  10. Аксиоматика линейного векторного пространства (ЛВП), примеры, свойства ЛВП.

  11. Линейная зависимость системы векторов в ЛВП. Базис и размерность ЛВП. Координаты вектора в данном базисе. Матрица перехода от одного базиса к другому, преобразование координат вектора при переходе к новому базису.

  12. Подпространство. Сумма и пересечение подпространств. Линейные оболочки и теоремы о размерности. Изоморфизм ЛВП.

  13. Евклидово пространство, определение и примеры. Неравенства Коши - Буняковского и треугольника. Общий вид скалярного произведения в конечномерном евклидовом пространстве. Ортогональность и ортонормированность системы векторов. Процесс ортогонализации системы векторов.

  14. Определение линейного оператора. Примеры. Образ и ядро линейного оператора.

  15. Матрица линейного оператора в данном базисе. Преобразование матрицы оператора при переходе от одного базиса к другому.

  16. Действия с линейными операторами. Обратный оператор, его свойства. Критерий обратимости.

  17. Подпространства, инвариантные относительно оператора. Собственные векторы и собственные значения линейного оператора, их свойства. Характеристическое уравнение.

  18. Унитарный и самосопряженный операторы. Свойства собственных значений и векторов самосопряженного оператора. Существование ортонормированного базиса из собственных векторов самосопряженного оператора, нахождение его.

  19. Линейная, билинейная и квадратичная формы в ЛВП. Матрица квадратичной формы (КФ) и ее преобразование при переходе к новому базису. Ранг и индекс КФ.

  20. Теорема Лагранжа о приведении КФ к диагональному виду. Теорема Якоби.

  21. Закон инерции КФ. Критерий Сильвестра положительной определенности КФ.


9. Критерии оценок


Превосходно

Превосходная подготовка с очень незначительными погрешностями.

Отлично

Подготовка, уровень которой существенно выше среднего, с незначительными ошибками

Очень хорошо

Хорошая подготовка с некоторыми ошибками

Хорошо

Хорошая подготовка с рядом заметных ошибок

Удовлетворительно

Подготовка, удовлетворяющая минимальным требованиям

Неудовлетворительно

Необходима дополнительная подготовка

Плохо

Подготовка совершенно недостаточная


10. Примерная тематика курсовых работ и критерии их оценки

Не предусмотрены.

Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 011800 «Радиофизика»

Автор программы ___________ Репин О.Н.

Программа рассмотрена на заседании кафедры 18 марта 2011 г. протокол № 10-11-04

Заведующий кафедрой _________________ Дубков А.А.

Программа одобрена методической комиссией факультета 11 апреля 2011 года

протокол № 05/10

Председатель методической комиссии_________________ Мануилов В.Н.


Похожие:

Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины б4 «Электродинамика» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Курс «Электродинамика» и является одним из важнейших разделов теоретической физики
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины б5 «Термодинамика и статистическая физика» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины 10 «Фрактальная динамика биосистем» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Целью курса является краткое ознакомление с современными методами фрактального и мультифрактального анализа, основами теории перколяции,...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины 04 «Физика лазеров» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Целью дисциплины является формирование у студента представления о физических основах функционирования лазеров, основных типах лазеров,...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины 06 «Введение в радиоастрономию» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Цель курса сформировать у магистрантов представление о современной радиоастрономии, об её задачах, методах, инструментах и месте...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины р11 «Физика твердого тела» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Цель курса сформировать у студентов современное представление об основных физических процессах в твердых телах. Рассматриваются процессы,...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины б7 «Физика сплошных сред» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Основное внимание при чтении лекций и проведении практических занятий уделяется наглядной интерпретации задач, при использовании...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины б6 «Теория колебаний» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Цель курса – показать студентам, как можно распознавать в сложных, на первый взгляд, колебательно-волновых процессах в конкретных...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины 03 «Компьютерные методы анализа электрических цепей» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород
Дисциплины направлено на обучение студентов анализу радиотехнических цепей, подготовка специалистов к практическому применению полученных...
Учебная программа Дисциплины б8 «Линейная алгебра» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г iconУчебная программа Дисциплины р1 «Векторный и тензорный анализ» по направлению 011800 «Радиофизика» Нижний Новгород 2011 г
Векторный и тензорный анализ направлено на ознакомление студентов с математическими объектами, составляющими необходимую и важную...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org