Identifying Data 2018/19
Subject (*) Linear Algebra Code 730G03006
Study programme
Grao en Enxeñaría Mecánica
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Graduate 2nd four-month period
First Basic training 6
Language
Spanish
Galician
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Matemáticas
Coordinador
Anton Nacimiento, Jose Augusto
E-mail
jose.augusto.anton@udc.es
Lecturers
Anton Nacimiento, Jose Augusto
Cardenal Carro, Jesus
Díaz Díaz, Ana María
E-mail
jose.augusto.anton@udc.es
jesus.cardenal@udc.es
ana.ddiaz@udc.es
Web http://www.udc.es
General description A Alxebra Liñal proporciona ferramentas matemáticas básicas para o traballo do enxeñeiro industrial

Study programme competencies
Code Study programme competences
A1 Capacidade para a resolución dos problemas matemáticos que poidan formularse na enxeñaría. Aptitude para aplicar os coñecementos sobre: álxebra lineal; xeometría; xeometría diferencial; cálculo diferencial e integral; ecuacións diferenciais e en derivadas parciais; métodos numéricos; algorítmica numérica; estatística e optimización.
B1 Que os estudantes demostren posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación secundaria xeral e adoita encontrarse a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo
B2 Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo
B5 Que os estudantes desenvolvan aquelas habilidades de aprendizaxe necesarias para emprenderen estudos posteriores cun alto grao de autonomía
B6 Ser capaz de concibir, deseñar ou poñer en práctica e adoptar un proceso substancial de investigación con rigor científico para resolver calquera problema formulado, así como de comunicar as súas conclusións –e os coñecementos e razóns últimas que as sustentan– a un público tanto especializados como leigo dun xeito claro e sen ambigüidades
B7 Ser capaz de realizar unha análise crítica, avaliación e síntese de ideas novas e complexas
C1 Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C4 Valorar criticamente o coñecemento, a tecnoloxía e a información dispoñible para resolver os problemas cos que deben enfrontarse.
C5 Asumir como profesional e cidadán a importancia da aprendizaxe ao longo da vida.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
Resuelve problemas matemáticos que se pueden plantear en Ingeniería. A1
B1
B2
B6
C1
C4
Ten aptitude para aplicar os coñecementos adquiridos de Álxebra Lineal. A1
B2
B6
B7
C1
Posúe habilidades propias do pensamento científico matemático, que lle permiten preguntar e responder a determinadas cuestións matemáticas. A1
B5
B7
C4
C5

Contents
Topic Sub-topic
Os bloques ou temas seguintes desenvolven os contidos establecidos na ficha da Memoria de Verificación Matrices e Determinantes. Sistemas de Ecuacions Lineales. Métodos de Resolución de Sistemas de Ecuaciones Lineais. Espazos Vectoriales. Aplicacions Lineaies. Valores e Vectores Propios e diagonalización. Producto Escalar e ortogonalización. Transformacions Unitarias. Formas Cuadráticas.
1. MATRICES E DETERMINANTES
Introdución. Matrices: definicións previas. Operacións con matrices. Matrices regulares: a matriz inversa. Matrices elementais. Equivalencia matricial. Matrices especiais. Inversas dunha matriz. A ecuación matricial lineal Ax = b. Matrices particionadas. Operacións con matrices particionadas. Aplicación: Ecuacións de fluxo. Determinantes. Propiedades. Cálculo efectivo de determinantes. Determinantes especiais. Regra de Laplace. Aplicación: Interpolación polinomial. Cálculo matricial en MATLAB.


2. SISTEMAS DE ECUACIÓNS LINEAIS Introdución. Operacións elementais. A forma normal graduada por filas. Sistemas de ecuacións lineais. Sistemas homogéneos. A solución xeral de Ax=b. O proceso de eliminación Gaussiana : Métodos de Gauss e de Gauss Jordan. Cálculo das inversas dunha matriz. Factorización LU da : Outras factorizaciones. Obtención da solución xeral de AX =B. Álxebra matricial numérica: pivotamiento parcial e total, conta do número de operacións. Aplicación: Cálculo de desprazamentos nunha estrutura.
3. ESPAZOS VECTORIALES Introdución. Espazos vectoriales: Propiedades. Subespacios xerados. Dependencia e independencia lineal. Bases e dimensión. Cambios de base. Suma e intersección de subespacios. Subespacios complementarios. Ecuacións paramétricas e implícitas.



4. APLICACIÓNS LINEAIS
Aplicacións lineais: Propiedades. Matriz dunha aplicación lineal. Núcleo e imaxe. Rango dunha aplicación lineal. Isomorfismos. Cambios de base. Transformacións lineais. Proxeccións. Aplicación: Problema de análise dimensional.
5. VALORES E VECTORES PROPIOS
Introdución. Valores e vectores propios da e a súa obtención. Estudo particular da ecuación característica. Multiplicidades algebraica e xeométrica. Matrices diagonalizables. Matrices semellantes. Polinomios nunha matriz A. Teorema de Cayley Hamilton. Polinomio mínimo. Círculos de Gerschgorin.

6. A FORMA CANÓNICA DE JORDAN.
Introdución. Vectores propios xeneralizados. Obtención dunha base de Jordan. Polinomio mínimo dun vector. Aplicación ás funcións de matrices.


7. ORTOGONALIDAD NOS ESPAZOS REAIS. ESPAZOS CON PRODUTO ESCALAR. Introdución. Produto escalar real e norma inducida. Ortogonalidad e complemento ortogonal. Bases ortonormales. Matrices ortogonales. Os subespacios fundamentais de A. Método de Gram Schmidt. A factorización QR de A. Proxección ortogonal sobre R(A) : Matrices de proxección ortogonal e de Householder. As ecuacións normais. Valores e vectores singulares de A. Descomposición en valor singular de A. A seudoinversa da e a súa aplicación ao problema de mínimos cadrados. Aplicación: Axuste por mínimos cadrados.

8. TRANSFORMACIÓNS UNITARIAS
Introdución. Diagonalización mediante matrices unitarias. Diagonalización unitaria de matrices hermíticas. Aplicación á descomposición en valor singular. Descomposición QR de A. Aplicación ao problema de mínimos cadrados. Matrices de simetría de Householder. Descomposición QR polo método de Gram- Schmidt.

9. FORMAS CUADRÁTICAS REAIS
Introdución. Formas cuadráticas. Formas hermíticas. Diagonalización polo método de Gauss. Formas definidas. Diagonalización mediante unha matriz ortogonal. Redución a suma de cadrados: método de Lagrange. Operacións elementais e formas cuadráticas reais. Índice, rango e signatura: Lei de inercia de Sylvester. Diagonalización simultánea de dúas formas cuadráticas. O problema xeneralizado Ax= XBx de valores e vectores propios. Aplicación: Obtención de máximos e mínimos
10. CÓNICAS E CUÁDRICAS Cónicas. Definición. Clasificación. Cuádricas: definición, clasificación.


Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A1 B1 B5 C4 C5 15 15 30
Problem solving A1 B2 C4 C1 30 45 75
Supervised projects A1 B6 B7 C1 10 26 36
Objective test A1 B2 C4 8 0 8
 
Personalized attention 1 0 1
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Guest lecture / keynote speech Exposición oral complementada co uso de medios audiovisuais e a introdución de algunhas preguntas dirixidas aos estudantes, coa finalidade de transmitir coñecementos e facilitar a aprendizaxe da Álxebra Liñal
Problem solving Técnica mediante a que se ten que resolver distintos tipos de problemas relacionados coa asignatura, a partir dos coñecementos que se traballaron, que pode ter máis dunha posible solución.
Supervised projects Metodoloxía deseñada para promover a aprendizaxe autónoma dos estudantes, baixo a tutela do profesor.
Objective test Proba escrita utilizada para a avaliación da aprendizaxe, cuxo trazo distintivo é a posibilidade de determinar se as respostas dadas son ou non correctas. Constitúe un instrumento de medida, elaborado rigorosamente, que permite avaliar coñecementos, capacidades, destrezas, rendemento, aptitudes, actitudes, intelixencia, etc. É de aplicación tanto para a avaliación diagnóstica, formativa como sumativa.

Personalized attention
Methodologies
Guest lecture / keynote speech
Problem solving
Supervised projects
Description
Atender as necesidades e consultas do alumnado relacionadas co estudo e/ou temas vinculados coa materia, proporcionándolle orientación, apoio e motivación no proceso de aprendizaxe.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Problem solving A1 B2 C4 C1 Consistirá en resolver unha situación problemática concreta, a partir dos coñecementos que se traballaron, que pode ter máis dunha posible solución. 10
Objective test A1 B2 C4 Consistirá nun exame escrito de cinco ou mais problemas de aplicación 70
Supervised projects A1 B6 B7 C1 Exercicios que se deberán entregar durante o curso. Tamén se poden incluir prácticas de ordenador. 20
 
Assessment comments

A evaluación por medio de distintas probas obxectivas concretarase para cada un dos grupos A, B. 

O alumnado con recoñecemento de dedicación a tempo parcial e dispensa de exención de asistencia poderá optar o 100% da nota mediante a realización das probas obxectivas que se concreten durante o curso.


Sources of information
Basic Rojo, Jesús (2000). Álgebra Lineal. McGrawHill
Burgos, Juan de (2000). Álgebra Lineal. McGrawhill
Merino, Luis (2006). Álgebra lineal. Thomson

Complementary


Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Subjects that continue the syllabus

Other comments

Para axudar a conseguir un entorno sostido e cumprir co obxectivo da acción número 5 (“Docencia e investigación saudable e sustentable ambiental e social” do "Plan de Acción Green Campus Ferrol"), a entrega dos traballos documentais que se realicen nesta materia:

•  Solicitaranse en formato virtual e/ou soporte informático.

•  Realizarase a través de Moodle, en formato dixital sen necesidade de imprimilos.

•  En caso de ser necesario realizalos en papel:

   - Non se empregarán plásticos.

   - Realizaranse impresións a dobre cara.

   - Empregarase papel reciclado.

   - Evitarase a impresión de borradores.

•  Débese de facer un uso sustentable dos recursos e a prevención de impactos negativos sobre o medio natural.



(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.