Álgebra linear
Álgebra linear é um ramo da matemática que surgiu do estudo detalhado de sistemas de equações lineares, sejam elas algébricas ou diferenciais. A álgebra linear utiliza alguns conceitos e estruturas fundamentais da matemática como vetores, espaços vetoriais, transformações lineares, sistemas de equações lineares e matrizes.
Índice
1 História
2 Sistemas de equações lineares
3 Geometria analítica
4 Espaços vetoriais
5 Transformação linear
6 Teoremas fundamentais
7 Aplicações
8 Referências
9 Ver também
9.1 Livros online
10 Ligações externas
História |
Muitas das ferramentas básicas da álgebra linear, particularmente aquelas relacionadas com a solução de sistemas de equações lineares, datam da antiguidade, como a eliminação gaussiana, citada pela primeira vez por volta do século II d.c., embora muitas dessas ferramentas não tenham sido isoladas e consideradas separadamente até os séculos XVII e XVIII. O método dos mínimos quadrados, usado pela primeira vez por Carl Friedrich Gauss no final do século XVIII, é uma aplicação inicial e significante das ideias da álgebra linear.
O assunto começou a tomar sua forma atual em meados do século XIX, que viu muitas noções e métodos de séculos anteriores abstraídas e generalizadas como o início da álgebra abstrata. Matrizes e tensores foram introduzidos como objetos matemáticos abstratos e bem estudados na virada do século XX. O uso de tais objetos na relatividade geral, estatística e mecânica quântica fez muito para espalhar o assunto para além da matemática pura.
Sistemas de equações lineares |
Ver artigo principal: Sistema de equações lineares
Um sistema de equações lineares (abreviadamente, sistema linear) é um conjunto finito de equações lineares nas mesmas variáveis.
Geometria analítica |
Ver artigo principal: Geometria analítica
A geometria analítica, também chamada geometria de coordenadas e que antigamente recebia o nome de geometria cartesiana, é o estudo da geometria através dos princípios da álgebra. Em geral, é usado o sistema de coordenadas cartesianas para manipular equações para planos, retas, curvas e círculos, geralmente em duas dimensões, mas por vezes também em três ou mais dimensões. Alguns pensam que a introdução da geometria analítica constituiu o início da matemática moderna. Os estudos iniciais da Geometria Analítica se deram no século XVII , e devem-se ao filósofo e matemático francês René Descartes (1596 - 1650), inventor das coordenadas cartesianas (assim chamadas em sua homenagem), que permitiram a representação numérica de propriedades geométricas.
Espaços vetoriais |
Ver artigo principal: Espaço vetorial
Espaços vetoriais são um tema central na matemática moderna; assim, a álgebra linear é largamente usada em álgebra abstrata e análise funcional. A álgebra linear também tem sua representação concreta em geometria analítica.
Transformação linear |
Ver artigo principal: Transformação linear
Em Matemática, uma transformação linear é um tipo particular de função entre dois espaços vetoriais que preserva as operações de adição vetorial e multiplicação por escalar. Uma transformação linear também pode ser chamada de aplicação linear ou mapa linear. No caso em que o domínio e contradomínio coincidem, é usada a expressão operador linear. Na linguagem da álgebra abstrata, uma transformação linear é um homomorfismo de espaços vetoriais.
Teoremas fundamentais |
- Teorema do Núcleo e da Imagem
- Teorema Espectral
- Teorema dos Valores Singulares
- Teorema de Cayley-Hamilton
- Todo espaço vetorial possui uma base.[1]
- Quaisquer duas bases do espaço vetorial têm a mesma cardinalidade; equivalentemente, a dimensão de um espaço vetorial é bem definido.[2]
- Uma matriz quadrada é inversível se e somente se seu determinante for diferente de zero.[3]
- A matriz é inversível se e somente se a transformação linear representada pela matriz é um isomorfismo.
Aplicações |
- Programação linear
- Processamento de imagens
- Física matemática
- Estatística
Referências
↑ The existence of a basis is straightforward for finitely generated vector spaces, but in full generality it is logically equivalent to the axiom of choice.
↑ Dimension theorem for vector spaces
↑
http://www.pragmaware.net/articles/matrices/index.php
Ver também |
- Regra de Cramer
- Subespaço vetorial
- Vetor
- Equação linear
Livros online |
- J. Santos, Reginaldo, Introdução à Álgebra Linear
- Álgebra Lineal: Conceptos Básicos
- Introducción al Álgebra Lineal en Contexto por José Arturo Barreto
- Beezer, Rob, A First Course in Linear Algebra
- Zani, Sérgio L., "Álgebra Linear"
- Malajovich, Gregório, "Álgebra Linear"
- Pellegrini, Jerônimo C., "Álgebra Linear"
- Treil, Sergei, "Linear Algebra Done Wrong"
- Connell, Edwin H., Elements of Abstract and Linear Algebra
- Hefferon, Jim, Linear Algebra
- Matthews, Keith, Elementary Linear Algebra
- Sharipov, Ruslan, Course of linear algebra and multidimensional geometry
Ligações externas |
- Calculadora online para solucionar um sistema de equações usando a regra de Cramer