Álgebra linear






Linhas e planos passando através da origem são subespaços lineares no espaço euclidiano R³. Subespaços são estudados em 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




  1. 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.


  2. Dimension theorem for vector spaces



  3. http://www.pragmaware.net/articles/matrices/index.php




Ver também |




Wikilivros


O Wikilivros tem um livro chamado Álgebra linear



  • 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























































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