TMV166 Linjär algebra

Den här kursen handlar om linjära ekvationssystem och hur man räknar med matriser. Vi börjar med att studera geometri i rummet.  Vi studerar både teoretiska aspekter och lösningstekniker.  Vi använder både analytiska och numeriska metoder.

Kursen tar vid där TMV151 slutade. Kurslitteraturen, som finns att ladda ner här, är del III i serien Matematisk analys och linjär algebra. Vi har samma upplägg som i de tidigare kurserna med ett kapitel per läsvecka.   Kursboken uppdateras kontinuerligt med rättelser och tillägg. Kolla alltid att du har aktuell version.  Jag rekommenderar att ladda ned filen och läsa den på datorskärmen.   En preliminär och ofullständig lösningsmanual finns också bland filerna.  

På denna sida finns programmet för kursen: föreläsningar, räkneövningar, datorlaborationer och duggor. Övriga uppgifter, såsom t.ex. kursmål, lärare, kurslitteratur och examination, finns i ett separat kurs-PM.

Program

Kursens schema finns i TimeEdit.

Föreläsningsanteckningar kan laddas ned här .   De är preliminära och uppdateras från vecka till vecka.    Kursprogram, veckoPM och kurslitteraturen uppdateras normalt torsdag/fredag inför kommande vecka.   

Föreläsningar

Dag Avsnitt Innehåll
20/1 1.1, 1.2, 1.3 F1.  Vektorer, skalärprodukt, projektion. 
21/1 1.4, 1.5 F2.  Koordinatsystem. Kryssprodukt.
22/1 1.6 F3.  Räta linjen och planet.
27/1 2.1 F4.  Gauss eliminationsmetod.
28/1 2.2, 2.3 F5.  Vektor- och matrisekvation.  Lösningsmängden.
29/1 2.4, 2.5 F6.  Linjärt oberoende.  Linjär funktion. 
3/2 3.1 F7.  Matrisräkning.
4/2 3.2 F8.  Invers matris.
5/2 3.3 F9.  Determinant.
10/2 4.1  F10.  Vektorrum och underrum.
11/2 4.2, 4.3 F11.  Baser och komponenter.  Dimension.
12/2 4.4 F12.  Skalärprodukt och ortogonalitet.
17/2 4.4, 4.5, 4.6 F13.  Skalärprodukt, forts. Minsta kvadratmetoden.
18/2 5.1 F14.  Egenvärdesproblem.
19/2 5.1 F15. Egenvärdesproblem.
24/2 5.2, 5.3 F16.  Spektralsatsen.  Kvadratiska former.
25/2 6.1, 6.2 F17.  LU-faktorisering.  Iterativa metoder.
26/2 6.3 F18.  Potensmetoden.
2/3 7.1 F19.  Kurvanpassning, regression.
3/3 7.2 F20.  Ordinära differentialekvationer.
4/3 F21.  Sammanfattning.
9-13/3 Självstudier.
21/3 e Tentamen.

 

Tillbaka till toppen

Rekommenderade övningsuppgifter anges i VeckoPM som laddas ned här.

Tillbaka till toppen

Datorövningar

Att kunna använda dator för att göra beräkningar i linjär algebra är ett mycket viktigt mål i kursen. Datorövningar är integrerade i kursplaneringen (se VeckoPM) och schemaläggs inte särskilt. Kunskaper i datorberäkningar examineras i duggor och på tentamen.  Matlab rekommenderas eftersom studenterna förväntas ha tillräckliga kunskaper i Matlab.  

Referenslitteratur för Matlab:

  1. Material utvecklat av MV som ger en kortfattad introduktion till Matlab
  2. Programmering med MatlabKatarina Blom. Ger en introduktion till Matlab och lär ut grunderna i programmering med Matlab. Rekommenderas varmt för dig som är nybörjare både vad gäller programmering och Matlab.
  3. Learning MATLAB, Tobin A. Driscoll. Ger en kortfattad introduktion till Matlab till den som redan kan programmera. Finns som e-bok på Chalmers bibliotek.
  4. Physical Modeling in MATLAB 3/E, Allen B. Downey
    Boken är gratis att ladda ner från nätet. Boken ger en introduktion för dig som inte programmerat förut. Den täcker grundläggande MATLAB-programmering med fokus på modellering och simulation av fysikaliska system.

 

Tillbaka till toppen

Duggor

Vi kommer att ha tre duggor som görs i Möbius (tidigare kallad Maple TA). Dessa kan ge upp till 3*2=6 bonuspoäng att adderas till tentamenspoängen.
Duggorna kommer att vara öppna under läsvecka 3, 5 och 7.

Varje dugga ger maximalt 10 duggapoäng. 
Bonuspoäng: 8 duggapoäng ger 1 bonuspoäng, 10 duggapoäng ger 2 bonuspoäng. Bonusen är giltig till och med andra omtentan på kursen.

Du kommer åt duggorna via Moduler (Modules) i Canvas.

Tanken med duggorna i Möbius är att underlätta studierna. Det är tillåtet att ta hjälp av lärare och andra kursdeltagare.  Det är inte tillåtet att låta någon annan göra duggan åt en.  När du lämnar in duggan intygar du samtidigt att du förstått de svar du lämnat och att du själv kommit fram till dem.    

Du kan göra duggan i Möbius hur många gånger du vill så länge den är öppen.  Bästa resultatet räknas.  Om du startar om med ett nytt exemplar ser det annorlunda ut än förra gången; uppgifterna är likartade men inte samma. I en del uppgifter finns en livboj som du kan klicka på för att se hur man löser en liknande uppgift (om de finns i duggan). 

Du behöver inte vara inloggad hela tiden. Om du vill logga ut under tiden duggan pågår klickar du på "Quit & Save". När du loggar in igen och öppnar duggan har du kvar ditt exemplar. Observera att du blir automatiskt utloggad efter längre inaktivitet. 

För att rätta duggan klickar du på "Submit Assignment". Klicka därefter på "View Details" för att se hur det gick på de olika uppgifterna.
Om att skriva i Möbius: Generellt gäller att du ska skriva dina svar som på en miniräknare. 
  • skriv kvadratrötter med sqrt: t.ex. sqrt(2)
  • skriv absolutbelopp med abs: t.ex. abs(x+2) 
  • skriv inte decimaltal: skriv t.ex. 1/8 och inte 0.125, utom då numeriskt svar krävs (Matlab)
  • i svar ska potenser av heltal som går att räkna ut exakt vara beräknade: skriv t.ex. 81 och inte 3^4 (om inget annat framgår av uppgiften) 
  • om svaren ska avgränsas med semikolon så ha inget semikolon i slutet. Fel: 1;2;3; Rätt: 1;2;3 
  • om svaren ska avgränsas med komma så skall det inte vara ett komma, semikolon eller punkt på slutet. Svaret skall inte heller omgärdas av någon typ av parenteser. Skriv alltså: 1,2,3 och inte 1,2,3; eller (1,2,3) eller {1,2,3} eller 1,2,3. osv. 
För uppgifter som kräver formler i Maple-syntax (This question accepts formulas in Maple syntax) gäller 
  • skriv multiplikation med *:  skriv t.ex.  x*y och inte  xy
  • skriv exp(x) och inte e^x; det gäller även om x är ett givet tal, t.ex. skrivs talet e som exp(1)
  • talet pi skrivs Pi
I de flesta uppgifter finns en länk Preview (eller en knapp med förstorinsglas). Använd den för att se att Möbius uppfattar det du skrivit korrekt. (Den fungerar inte i alla uppgifter.) 
För varje uppgift på duggan gäller att du kan kontrollera ditt svar genom att i uppgiften klicka på länken "How did I do?" till vänster.

 

Examination

Tentan är en kombinerad problem- och teoriskrivning med maximala 50 poäng (eventuell bonuspoäng adderas). För godkänt (betyg 3), krävs minst 20p. För betyg 4 krävs 30p och betyget 5 40p. Under läsåret ges två omtentor med samma betygsgränser. Inga hjälpmedel tillåts.

Minst en uppgift på tentan kommer vara av teoretisk natur och hämtas från Teorifrågor som finns under Filer (uppdateras varje vecka).   En eller två uppgifter kommer ha anknytning till datorövningarna och fokusera på algoritmer och implementation. 

Gamla tentor finns här.

Tillbaka till toppen

Kurssammanfattning:

Datum Information Sista inlämningsdatum