Lineare Algebra I, WS 2016/17
Prof. Dr. C. Löh
,
D. Fauser
,
J. Witzig
Aktuelles
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Die Klausureinsicht für die Nachklausur ist am Freitag,
den 21. April, um 11:00 in M 201. Die Klausurergebnisse erfahren Sie
am 21.04.2017 (vormittags) via GRIPS.
-
Details zum CAS-Crashkurs: s. GRIPS.
- Das Skript ist aktualisiert
(Version vom 09.02.2017).
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Blatt 15 (vom 09.02.2017) ist online
(keine Abgabe).
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Klausureinsicht: Donnerstag, 16.02.2017, 13:30, M101.
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Hinweise zur Klausurvorbereitung: pdf
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Neue Fingerübungen sind online! (Die letzten!)
(Blatt 15)
-
Blatt 14 (vom 02.02.2017) ist online
(freiwillige Abgabe bis 09.02.2017, 10:00; Bonuspunkte!).
-
Lernraum Mathematik: Zum Wiederholen des Stoffes des
ersten Semesters: 13. März bis 19. April 2017, M101.
-
FlexNow: Bitte melden Sie sich rechtzeitig (bis 7. Februar 2017!)
für die Studienleistung (Übungen) bzw. Klausur in FlexNow
an!
Die Anmeldung sollte nun auch für Physiker funktionieren (dort gibt es
keine separate Anmeldung zur Studienleistung!).
Bei Problemen wenden Sie sich bitte an Daniel Fauser oder Johannes Witzig.
Sie können die Wiederholungsklausur als Erstversuch schreiben. Beachten Sie
bitte, dass Sie
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sich nur zu den Klausuren in FlexNow anmelden, an denen Sie teilnehmen
wollen (Nicht-Erscheinen zählt sonst als Versämnis bzw. Nicht-Bestehen)
-
und, dass es nach der Wiederholungsklausur keine weitere Klausur zu meiner
Vorlesung geben wird. Die nächste Klausur findet dann im Rahmen der
nächsten Vorlesung Lineare Algebra I statt.
Im Lehramt Gymnasium: Sie sollten sich für die Studienleistung
zu den Übungen anmelden und zur Prüfungsleistung zur Klausur
(zu dem Termin, an dem Sie teilnehmen). Die Studienleistung Klausur ist
nur ein Failsafe für den (hoffentlich nicht vorliegenden ...)
Fall, dass Sie bereits dreimal die Klausur als Prüfungsleistung nicht
bestanden haben.
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Bei Drittversuchen besteht die Wahl zwischen einer schriftlichen
Klausur und einer mündlichen Prüfung.
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Die Vorlesungsevaluation war am 24.11.2016 um 11:00 (H32). Das Ergebnis finden Sie in GRIPS.
- Der Termin für die Wiederholungsklausur steht fest: 20. April, 9:00--11:00.
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Die Prüfungsmodalitäten finden Sie in den
organisatorischen Hinweisen
zur Vorlesung.
Lineare Algebra I
Die Vorlesung Lineare Algebra I wendet sich an Studierende des ersten
Semesters. Sie bildet zusammen mit der Vorlesung Analysis I die
Grundlage für das weitere Studium der Mathematik (in den Studiengängen
Bachelor Mathematik, Lehramt Mathematik vertieft und Bachelor Physik).
In der Vorlesung Lineare Algebra I werden die Grundbegriffe linearer
Strukturen eingeführt. Insbesondere werden die folgenden Themen
behandelt: Logische/mengentheoretische Grundlagen, grundlegende
algebraische Strukturen, Vektorräume, lineare Abbildungen, Matrizen,
lineare Gleichungssysteme, Determinanten, Eigenwerte und Normalformen
für Endomorphismen, euklidische und unitäre Vektorräume.
Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben. Die Vorlesung wird im
SS 2017 mit der Vorlesung Lineare Algebra II fortgesetzt.
Begleitend zur Vorlesung wird es voraussichtlich ein Kurzskript zu
den jeweils behandelten Themen geben.
(Kurz)Skript zur Vorlesung:
pdf.
Themen bisher:
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Literaturhinweise
- Einführung:
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Was ist Mathematik?
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Was ist lineare Algebra?
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Überblick über die Vorlesung
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Grundlagen: Logik und Mengenlehre
-
Wozu Logik und Mengenlehre?
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Logische Grundlagen
[Aussagenlogik, Quantorenlogik, Was ist ein Beweis?]
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Mengentheoretische Grundlagen
[Naive Mengenlehre, Abbildungen. Axiomatische Mengenlehre]
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Zählen, Zahlen, Körper
-
Die natürlichen Zahlen und Induktion
[Zählen und Induktion, Arithmetische Operationen]
-
Die ganzen Zahlen und Gruppen
[Von den natürlichen zu den ganzen Zahlen, Gruppen]
-
Die rationalen Zahlen und Körper
[Von den ganzen zu den rationalen Zahlen, Körper]
-
Vektorräume
-
Vektorräume
[Geometrie in Koordinaten, Vektorräume, Untervektorräume, Erzeugendensysteme]
-
Lineare Unabhängigkeit
[Linearkombinationen, Lineare Unabhängigkeit, Lineare (Un)Abhängigkeit und Darstellbarkeit]
-
Basen
[Basen, Endlich erzeugte Vektorräume, Exkurs: Das Zornsche Lemma, Allgemeine Vektorräume, Zusammenfassung]
-
Dimension
[Dimension von Vektorräumen, Dimensionsformeln für Vektorräume,
komplementäre Untervektorräume, Quotientenvektorräume]
-
Lineare Abbildungen
-
Lineare Abbildungen
-
Lineare Abbildungen aus Matrizen
[Matrizen, Multiplikation von Matrizen, Lineare Abbildungen aus Matrizen]
-
Lineare Abbildungen und Basen
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Kern und Bild
[Kern und Bild, Isomorphismen, Die Dimensionsformel für lineare Abbildungen, Konsequenzen für lineare Gleichungssysteme]
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Homomorphismenräume
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Matrizenkalkül
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Darstellung von linearen Abbildungen
[Invertierbare Matrizen, Darstellung von linearen Abbildungen, Basiswechsel]
-
Das Gaußsche Eliminationsverfahren
[Zeilenstufenform, Das Gaußsche Eliminationsverfahren, Gauß-Rezepte]
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Die Determinante
[Die Determinantenfunktion, Die Determinante und Invertierbarkeit, Die Determinante von Endomorphismen, Die Leibniz-Formel für die Determinante]
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Normalformen I: Eigenwerte und Diagonalisierbarkeit
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Eigenwerte und Eigenvektoren
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Diagonalisierbarkeit
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Das charakteristische Polynom
[Polynome, Das charakteristische Polynom]
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Aublick: Die Jordansche Normalform
[Ähnlichkeit von Matrizen, Die Jordansche Normalform, Die Jordansche Normalform in Dimension 2]
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Anhang
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Das griechische Alphabet
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Konstruktion der natürlichen Zahlen
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Das Spiel SET
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Mächtigkeit von Mengen
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Kategorien
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Elementare Analysis von Sinus und Kosinus
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Funktoren
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Übungsblätter
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Fingerübungen
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3D-Druck
Vorlesungstermine
Montag, 10:15--12:00 (H 32),
Donnerstag, 10:15--12:00 (H 32)
Zentralübung
Montag, 14:15--16:00 (H 32; Daniel Fauser und Johannes Prem)
Übungsgruppen
-
Die Einteilung der Übungsgruppen erfolgt in der ersten Vorlesungswoche
via GRIPS:
von Montag, 17.10.2016, 12:00, bis Mittwoch, 19.10.2016, 10:00. Bitte stellen Sie sicher,
dass Sie einen RZ-Account haben!
Sie können
dort Ihre Präferenzen für die Übungstermine auswählen
und wir werden versuchen, diese Wünsche zu erfüllen.
Bitte beachten Sie jedoch, dass es sein kann, dass wir
nicht alle Wünsche erfüllen können.
Beachten Sie bitte auch die wichtigen Hinweise
zur Organisation des Übungsbetriebs.
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Der Übungsbetrieb beginnt in der zweiten Vorlesungswoche (Besprechung von Blatt 0).
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Bei Fragen zum Übungsbetrieb wenden Sie sich bitte an Daniel
Fauser (daniel.fauser@ur.de, M205; Sprechstunde während der Vorlesungszeit: donnerstags 12:00--12:30) oder Johannes Witzig (johannes.witzig@ur.de, M205).
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Termine der Übungsgruppen:
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Gruppe 1: Montag 8-10 Uhr, PHY 9.1.08
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Gruppe 2: Montag 8-10 Uhr, M 102
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Gruppe 3: Montag 12-14 Uhr, M 006
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Gruppe 4: Montag 16-18 Uhr, PHY 5.1.01
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Gruppe 5: Montag 18-20 Uhr, M 104
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Gruppe 6: Dienstag 8-10 Uhr, PHY 9.1.08
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Gruppe 7: Dienstag 18-20 Uhr, M 104
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Gruppe 8: Mittwoch 10-12 Uhr, M 006
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Gruppe 9: Mittwoch 16-18 Uhr, H32
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Gruppe 10: Mittwoch 17-19 Uhr, PHY 5.0.20
Übungsblätter
-
Bitte denken Sie bei der Abgabe daran, jedes Blatt mit Ihrem Namen (und dem
Namen des Übungsleiters) zu versehen!
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Hinweise zur Bearbeitung von Übungsaufgaben: pdf
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24/7-Hilfe
Blatt 0,
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vom 20. Oktober 2016,
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keine Abgabe,
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Besprechung in den Übungen vom 24./25./26. Oktober
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Blatt 1,
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vom 20. Oktober 2016,
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Abgabe bis 27. Oktober 2016,
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Besprechung in den Übungen vom 31.10./02.11.
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Blatt 2,
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vom 27. Oktober 2016,
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Abgabe bis 3. November 2016,
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Besprechung in den Übungen vom 7./8./9.11.
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Blatt 3,
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vom 3. November 2016,
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Abgabe bis 10. November 2016,
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Besprechung in den Übungen vom 14./15./16.11.
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Blatt 4,
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vom 10. November 2016,
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Abgabe bis 17. November 2016,
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Besprechung in den Übungen vom 21./22./23.11.
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Blatt 5,
|
vom 17. November 2016,
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Abgabe bis 24. November 2016,
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Besprechung in den Übungen vom 28./29./30.11.
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Blatt 6,
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vom 24. November 2016
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Abgabe bis 1. Dezember 2016
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Besprechung in den Übungen vom 5./6./7.12.
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Blatt 7,
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vom 1. Dezember 2016
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Abgabe bis 8. Dezember 2016
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Besprechung in den Übungen vom 12./13./14.12.
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Blatt 8,
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vom 8. Dezember 2016
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Abgabe bis 15. Dezember 2016
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Besprechung in den Übungen vom 19./20./21.12.
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Blatt 9,
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vom 15. Dezember 2016
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Abgabe bis 2. Dezember 2016
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Besprechung in den Übungen vom 09./10./11.01.
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Blatt 10,
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vom 22. Dezember 2016
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Abgabe bis 12. Januar 2017
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Besprechung in den Übungen vom 16./17./18.01.
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Blatt 11,
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vom 12. Januar 2017
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Abgabe bis 19. Januar 2017
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Besprechung in den Übungen vom 23./24./25.01.
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Blatt 12,
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vom 19. Januar 2017
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Abgabe bis 26. Januar 2017
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Besprechung in den Übungen vom 30.01./31.01/01.02.
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Blatt 13,
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vom 26. Januar 2017
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Abgabe bis 02. Februar 2017
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Besprechung in den Übungen vom 06./07./08.02.
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Blatt 14,
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vom 02. Februar 2017
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Freiwillige Abgabe bis 09. Februar 2017.
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Blatt 15,
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vom 09. Februar 2017
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Keine Abgabe
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Fingerübungen
Diese Aufgaben dienen dazu, grundlegenden Begriffe, Handgriffe
und Rechentechniken einzuüben. Diese Aufgaben werden
nicht
abgegeben bzw. korrigiert.
Blatt 0,
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Das griechische Alphabet
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vom 17. Oktober 2016,
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Blatt 1,
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Mengen und Abbildungen
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vom 24. Oktober 2016,
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Blatt 2,
|
Mehr Abbildungen
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vom 31. Oktober 2016,
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Blatt 3,
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Relationen
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vom 3. November 2016,
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Blatt 4,
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Gruppen und Körper
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vom 7. November 2016,
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Blatt 5,
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Koordinaten und Vektoren
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vom 13. November 2016,
|
Blatt 6,
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Linearkombinationen
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vom 21. November 2016,
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Blatt 7,
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Basen
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vom 28. November 2016,
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Blatt 8,
|
Dimension
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vom 5. Dezember 2016
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Blatt 9,
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Matrixmultiplikation
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vom 12. Dezember 2016
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Blatt 10,
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Lineare Abbildungen und Matrizen bzgl. Standardbasen
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vom 19. Dezember 2016
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Blatt 11,
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Matrizenkalkül: Basen
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vom 9. Januar 2017
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Blatt 12,
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Matrizenkalkül: Eliminationsverfahren
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vom 16. Januar 2017
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Blatt 13,
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Matrizenkalkül: Determinanten
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vom 23. Januar 2017
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Blatt 14,
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Matrizenkalkül: Eigenwerte und Diagonalisierbarkeit
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vom 30. Januar 2017
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Blatt 15,
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Matrizenkalkül: charakteristisches Polynom
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vom 6. Februar 2017
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Literatur
Die Vorlesung wird sich nicht an einer einzelnen Quelle
orientieren -- Sie sollten also individuell die Literatur auswählen,
die am besten zu Ihnen passt. Eine Auswahl finden Sie im
Skript
Voraussetzungen
Keine.
Prüfung/Leistungsnachweis
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Die Prüfungsmodalitäten finden Sie in den
organisatorischen Hinweisen
zur Vorlesung.
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Hinweise zur Klausurvorbereitung: pdf
-
Die Probeklausur ist online (vom 06.02.2017;
keine Abgabe).
Bitte bedenken Sie, dass die Probeklausur nur dann eine sinnvolle Einschätzung Ihrer
Fähigkeiten ermöglicht, wenn Sie die Probeklausur unter Klausurbedingungen (d.h.
ohne Hilfsmittel und im vorgegebenen Zeitrahmen) bearbeiten.
Lösungsvorschläge: bitte
beachten Sie, dass die meisten Aufgaben viele verschiedene Lösungen
zulassen und dass dies nur eine Auswahl ist. Sie sollten diese Lösungen
natürlich erst dann anschauen, wenn Sie sich ernsthaft mit der Probeklausur
auseinandergesetzt haben.
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Klausurtermin: Dienstag, 14. Februar 2017, 9:00--11:00
Klausureinsicht: Donnerstag, 16.02.2017, 13:30, M101.
Klausur (vom 14.02.2017).
Lösungsvorschläge: bitte
beachten Sie, dass die meisten Aufgaben viele verschiedene Lösungen
zulassen und dass dies nur eine Auswahl ist.
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Wiederholungsklausur: Donnerstag, den 20. April 2017, 9:00--11:00
Wiederholungsklausur (vom 20.04.2017).
Lösungsvorschläge: bitte
beachten Sie, dass die meisten Aufgaben viele verschiedene Lösungen
zulassen und dass dies nur eine Auswahl ist.
Letzte Änderung: 21. April 2017