Lineare Algebra und Analytische Geometrie I

Montag 9-11, RUD 26, 0'310 und  Mittwoch 9-11, RUD 26, 0'310

Vorlesender:  Klaus Mohnke
                         Büro: Adlershof, Haus 1,  Zimmer 306
                         Phone: (030) 2093 1814
                         Fax: (030) 2093 2727
                         Email:   mohnke@math.hu-berlin.de
 

Übungen: Mo 13-15, RUD 26, 1'303, Klaus Mohnke
                  Di  13-15, RUD 26, 1'303, Nicolas Roy
                  Di  15-17, RUD 26, 1'303, Nicolas Roy
                  Do  15-17, RUD 26, 1'303, Josua Gröger



Korrektur der Lösungen der Übungsaufgaben:   Matthias Kreuschner


  Sprechstunden:
 
Mohnke      Mi   14:00-16:00, RUD 25, 1.306
Roy
     nach Vereinbarung, RUD 25, 1.311, Tel.: 2358, roy@math.hu-berlin.de

Gröger

     nach Vereinbarung, RUD 25, 1.317, Tel.: 1881, jrg@gmx.net
Kreuschner       nach Vereinbarung, kreuschn@math.hu-berlin.de


Übungsblätter 

Blatt 1
Blatt 2
Blatt 3

Ausschnitt aus Albrecht Dürers "Melancholie", 1514

Matrizen sind rechteckige Tabellen. Die Beziehungen zwischen den Einträgen, seien es Zahlen, Namen, Tarot-Karten haben Menschen schon lange in ihren Bann gezogen (siehe das "magische Quadrat" in Dürers Zeichnung). Sie sind also keine Domäne der Mathematiker. Mit etwas Phantasie kann man (fast) alles in sie hineinlesen:
 

Filmplakat zur Hollywood-Produktion "Matrix"
 




Dass sie zum Rechnen nützlich sind, wussten die Chinesen schon vor über 2000 Jahren. Mitte des 19. Jahrhunderts hat Arthur Cayley gezeigt, dass man mit ihnen wie mit Zahlen rechnen kann: Man kann sie addieren und multiplizieren.  Sie sind die Haupthelden dieser Vorlesung, die sich u.a. um Polynome, Vektorräume, lineare Abbildungen (Homomorphismen) drehen werden. Das Verständnis der Begriffe und die Sicherheit im Umgang mit ihnen  sind notwendig für jede denkbare Richtung der  Mathematik, Informatik, oder  jeder anderen Naturwissenschaft.


Statt allzuviel weitere Worte darüber zu verlieren, was in dieser Vorlesung alles behandelt werden soll, möchte ich an dieser Stelle einige Hinweise für Studienanfänger loswerden, die auch für jede andere mathematische Vorlesung gelten: 

 

Nur wenn Sie sich regelmäßig mit den Inhalten der Vorlesungen auseinandersetzen, Ihr neues Wissen anwenden und kommunizieren, werden Sie Erfolg haben (siehe K.Jänich: Lineare Algebra, Abschnitt 1.4. oder http://www.mathematik.uni-mainz.de/Members/lehn/le/uebungsblatt).

Leistungsnachweis: Um einen Übungssschein zu erlangen, müssen Sie

Übungsblätter  werden jede Woche  gestellt.

Sie benötigen den Übungsschein, um zur Klausur zugelassen zu werden (siehe Studienordnung). Erfüllen Sie am Ende nur zwei der drei Kriterien, können Sie eventuell einen Übungsschein nach Konsultation erlangen. Erfüllen Sie zwei Kriterien nicht, so erhalten Sie keinen Übungsschein.

 

Literatur:


Für mathematisch interessiertere Teilnehmer z.B.


  Themen der Vorlesung:  (insofern die angegeben Daten in der Zukunft liegen, unterliegen sie einer gewissen Unsicherheit)

  Zentrale Begriffe und Themen sind fettgedruckt.

                     - Mathematische Hieroglyphen und mathematisches Kauderwelsch / 20.10.
                     - Mathematische Aussagen, Aussagenlogik und Wahrheitstabellen  / 25.10.
                     - Beweise und Beweismethoden (direkter und indirekter Beweis)
                     - vollständige Induktion
                     - Mengen, Mengenoperationen
                     - kartesiches Produkt und Potenzmenge
                     - Relationen, Äquivalenzrelationen
                     - Äquivalenzklassen, Quotienten
                     - Rechnen mit Restklassen
                     - Ordungsrelationen
                     - Abbildungen, Graph einer Abbildung
                     - Bild und Urbild, injektive, surjektive und bijektive Abbildungen
                     - Verknüpfungen, inverse Abbildung
                     - Mächtigkeit von Mengen, Binomialkoeffizienten

                     - Boolesche Algebren, Huntingtonsche Axiome
                     - Abgeleitete Rechenregeln (z.B. Assoziativität)
                     - Implikation, Äquivalenz, XOR, NAND, NOR
                     - vollständige Operatorsysteme
                     - Boolesche Funktionen, Normalformen
                     - Gruppen, Axiome, Beispiele, Homomorphismen
                     - Untergruppen
                     - Permutationen (Zyklen, Transpositionen, Signatur)
                     - Ringe, Axiome, Beispiele, Rechenregeln
                     - Unterringe, Homomorphismen, Einheiten
                     - Nullteiler,  Integritätsbereich, ISBN-Code
                     - ganze Zahlen, euklidischer Algorithmus 
                     - (Z/nZ)*, Euler-Funktion
                     - Körper, Axiome, Beispiele, Rechenregeln 
                     - komplexe Zahlen
                     - Polynome, Polynomdivision
                     - Nullstellen
                     - Fundamentalsatz der Algebra

                     - Lineare Gleichungssysteme
                     - erweiterte Koeffizientenmatrix
                     - Gauß-Jordan-Algorithmus
                     - Lösungsräume
                     - homogene und inhomogene lineare  Gleichungssytseme
                     - Multiplikation von Matrizen
                     - Lineare Gleichungssysteme und Gauß-Jordan-Algorithmus durch Matrixmultiplikation
                     - Inverses einer Matrix, Gl(n;R)
                     - Determinanten
                     - Leibniz-Formel
                     - Eigenschaften und Berechnung von Determinanten
                     - Laplacescher Entwicklungssatz
                     - Cramersche Regeln
                       
                     - Definition, Beispiele
                     - Untervektoräume, lineare Abbildungen
                     - Lineare Abbildungen
                     - Lineare  Unabhängigkeit
                     - Basen
                     - Ergänzungssatz von Steinitz
                     - Dimension
                     - Koordinaten, Koordinatentransformation
                     - Matrixdarstellung linearer Abbildungen
                   



Klaus Mohnke
Mo, 18. Okt. 2010, 14:04