UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS
DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA
PROGRAMA DE MTM 5246 – ÁLGEBRA LINEAR
Pré-Requisito:
No de Horas-Aulas Semanais: 04
No Total de aulas: 72
Curso: Engenharia Elétrica
Ementa:
Matrizes e Determinantes: Operações matriciais, Transposta de uma matriz. Matrizes quadradas. Sistemas Lineares: Interpretação geométrica (sistemas 2x2). Sistemas triangulares. Operações elementares. Matrizes elementares. Matrizes de permutação. Decomposiçao PA=LU. Matrizes simétricas positivas definidas. Espaços Vetoriais: Espaço vetorial Rn. Subespaços vetoriais. Sistemas retangulares Ax = b. Variáveis dependentes e independentes de um sistema linear. Espaço Solução do sistema Ax = 0. Vetores linearmente dependentes e independentes. Bases e dimensão de um espaço vetorial. Transformações Lineares: Núcleo e imagem de uma transformação linear. Matriz associada a uma transformação linear. Teorema do núcleo e de imagem. Mudança de base. Autovalores e autovetores: Equações de diferenças. Autovalores e autovetores. Matrizes semelhantes: Mudanças de base e forma triangular (forma de Schur) de uma matriz. Teorema espectral para operadores auto adjuntos. Forma canônica de Jordan. Espaço vetorial com Produto Interno: Definição de Produto Interno, Norma de um Vetor, Angulo entre Vetores, Propriedades do Produto Interno (Desig. De Schwartz e Triangular), Projeção Ortogonal, Método de Gram-Schmidt, Transformações Ortogonais, Transformações Simétricas.
Objetivos: Propiciar ao aluno de Engenharia Elétrica uma formação de Álgebra Linear moderna, com enfoque matricial.
Conteúdo Programático:
- Matrizes e Determinantes
- Operações matriciais
- Transposta de uma matriz
- Matrizes quadradas: determinante, inversa, regra de Cramer
- Sistemas Lineares
- Interpretação geométrica. Sistemas 2x2
- Sistemas triangulares
- Operações elementares sobre linhas e colunas
- Matrizes elementares.
- Matrizes de permutação. Pivotamento parcial
- Decomposição PA=LU
- Matrizes simétricas positivas definidas. Decomposição de Cholesky
- Espaços Vetoriais
- Espaço vetorial Rn. Subespaços vetoriais
- Sistemas retangulares Ax = b
- Forma escalonada da matriz de coeficientes. Variáveis dependentes e independentes de um sistema linear
- Espaço Solução do sistema Ax = 0. Núcleo e imagem de uma matriz
- Vetores linearmente dependentes e independentes
- Bases e dimensão de um espaço vetorial
- Transformações Lineares
- Definição. Exemplos
- Núcleo e imagem de uma transformação linear
- Matriz associada a uma transformação linear
- Teorema do núcleo e da imagem
- Mudança de base
- Autovalores e autovetores
- Equações de diferenças
- Autovalores e autovetores
- Matrizes semelhantes: Mudanças de base e forma triangular (forma de Schur) de uma matriz.
- Teorema Espectral para operadores auto-adjuntos
- Forma canônica de Jordan para matrizes 2X2, 3X3 e 4X4.
- Espaço Vetorial com Produto Interno
- Definição de Produto Interno
- Norma de um Vetor. Ângulo entre vetores
- Propriedades do Produto Interno (desigualdade de Schwartz e Triangular)
- Projeção Ortogonal. Método de Gram-Schmidt
- Transformações Ortogonais
- Transformações Simétricas.
Referência Bibliográfica:
- BOLDRINI, José Luiz e outros – Álgebra Linear 3a edição Editora Harbra, 1986.
- KOLMAN, Bernard – Introdução à Álgebra Linear com aplicações, 6a Edição, Editora Prentice – Hall do Brasil Ltda., RJ, 1998.
- LEON, Steven J. – Álgebra Linear com aplicações, 4a edição. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, 1995.
- LIMA, Elon Lages – Álgebra Linear, IMPA/CNPq, Rio de Janeiro, 1998.
- LIPSCHUTZ, Seymour – Álgebra Linear 3a edição – Ed. MacGraw-Hill, 1999.
- STRANG, Gilbert – Introdução to Linear álgebra – Wellesley – Cambridge Press, 1993.
- STRANG, Gilbert – Linear Álgebra and its applications – Harcourt Brade Jovanovich Publishers, 3a edição, 1988.
- MATLAB – Versão do Estudante (guia do usuário) – Makron Books, SP, 1997.