4 SWS Vorlesung, Mo 9.15-10.45 Uhr, RUD 26, 0'110; Mi 9.15-10.45 Uhr, RUD 26, 0'110
Bitte melden Sie sich vor Semesterbeginn beim Online-Einschreibsystem Agnes an. Dies betrifft die Vorlesung (4 h) und eine Übung Ihrer Wahl (2 h). Für eine verspätete Anmeldung liegen während der ersten Veranstaltungen Listen aus. Für den erfolgreichen Abschluss sind beide Vorlesungstermine und ein Übungstermin wahrzunehmen. Eine Prüfungszulassung ("Übungsschein") gibt es nur, wenn Sie die erforderliche Punktzahl für Übungsaufgaben und Klausuren erhalten haben. Die Abschlussprüfung erfolgt in Form einer Semesterklausur am 19.2.11.
Inhalt
Übungen
Fakultative Übung
Literatur
Fragen, Anregungen, Kritik
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20.10.2010:
Was ist lineare Algebra? (Einführung); Begriff der Menge, erste Mengenoperationen: Durchschnitt, Vereinigung, ...
25.10.2010:
natürliche Zahlen, Aussagenlogik (Wahrheitswerte, Aussagenverbindungen),
Existenz- und Allquantor
27.10.2010:
Ausblick auf die ZF-Axiomatik; Ordnungsrelationen, Äquivalenzrelationen,
Klasseneinteilungen, Faktormenge nach einer Äquivalenzrelation, Abbildungen
1.11.2010:
bijektive Beziehung zwischen Klasseneinteilungen und Äquivalenzrelationen einer Menge,
(vollständige) Invarianten;
gleichmächtige Mengen; Satz von Cantor-Schröder-Bernstein
1.11.2010:
cantorscher Potenzmengensatz,
kartesisches Produkt einer Mengenfamilie, Auswahlaxiom; zornsches Lemma,
Anwendung: Vergleich der Mächtigkeiten zweier Mengen
8.11.2010:
AxA ist gleichmächtig zu A für unendliche Mengen A, Kardinalzahl einer Menge, einige Rechenregeln für Kardinalzahlen; Algebraische Strukturen: Operation, Monoid
10.11.2010:
Gruppen: Definition, erste Eigenschaften, Beispiele,
Untergruppen, Untergruppenkriterium, zyklische Untergruppen, Homomorphismen und Isomorphismen
15.11.2010:
von einer Teilmenge erzeugte Untergruppe, Untergruppen von (Z,+),
Permutationen: kanonische Zerlegung in ein Produkt disjunkter Zyklen, Zerlegung in Produkte von Transpositionen, Inversionen und Signum einer Permutation
17.11.2010:
das Signum als Gruppenhomomorphismus, Normalteiler, Faktorgruppen
22.11.2010:
Homomorphiesatz für Gruppen,
die alternierende Gruppe An, Klassifikation der
zyklischen Gruppen; Ringe, Integritätsbereiche, Körper, der Polynomring
über einem kommutativen Ring
25.11.2010:
Algebren, Universaleigenschaft der Polynomalgebra;
die endlichen Primkörper Fp (p Primzahl), Charakteristik eines Körpers; Matrizen: erste Operationen
29.11.2010:
weitere Matrizeneigenschaften; Polynome in mehreren Unbestimmten, Einsetzungshomomorphismus,
Nullstellenmenge eines polynomialen Gleichungssystem, lineare Gleichungssysteme, Äquivalenz linearer Gleichungssysteme;
Systeme in Stufengestalt
1.12.2010:
elementare Umformungen linearer Gleichungssysteme, Systeme in Stufenform,
Gaußscher Algorithmus, Matrizenschreibweise und zeilenäquivalente
Umformungen einer Matrix; reduzierte Form
6.12.2010:
Eindeutigkeit der reduzierten Form eines Systems, Normalformen von Matrizen
bezüglich der Zeilenäquivalenz, Rang einer Matrix
8.12.2010:
Klausur
13.12.2010:
Charakterisierung invertierbarer Matrizen, die allgemeine lineare Gruppe GL(n;K)
(Erzeugung durch Elementarmatrizen), Hauptsatz der Matrizenrechnung
13.12.2010:
Vektorräume: Definition und elementare Eigenschaften, direktes Produkt, lineare Abbildungen
(Isomorphismen, Endomorphismen, Automorphismen), "Invarianz der Dimension"
3.1.2011:
Isomorphismen von Standardräumen und invertierbare Matrizen,
Unterräume, Unterraumkriterium; Unterraumeigenschaft von
Bild, bzw. Kern einer linearen Abbildung; Linearkombinationen,
lineare Hülle (einfache Eigenschaften),
Summen von Unterräumen, ein Beispiel: fehlerkorrigierende Codes
5.1.2011:
direkte Summen, Existenz von Komplementärräumen, Projektionen, lineare Fortsetzung
10.1.2011:
äußere direkte Summe; Faktorraum und kanonischer Homomorphismus, Homomorphiesatz, 1. und 2. Isomorphiesatz,
exakte Folge eines Homomorphismus
12.1.2011:
ein Struktursatz für lineare Abbildungen, lineare Unabhängigkeit und lineare Abhängigkeit, Koeffizientenvergleich, Basen
17.1.2011:
direkte Zerlegung zu einer Basis, Basen direkter Summen, Basen und lineare Fortsetzung, Koordinatensysteme, Isomorphismen zu Standardräumen,
Charakterisierung von Basen, Existenz von Basen
19.1.2011:
Basen für direkte Summen, Hauptsatz: Klassifikation der Vektorräume,
Dimension, Beispiele: Dimensionen einiger oft verwendeter Vektorräume,
einige exotische Eigenschaften unendlichdimensionaler Vektorräume
24.1.2011:
Basen endlichdimensionaler Vektorräume,
Dimensionsformeln, Basisauswahl, Basisergänzung, Austauschsatz,
Matrix eines Homomorphismus bezüglich eines Basenpaares
26.1.2011:
Koordinatentransformation und Übergangsmatrizen, Funktorialität der zugeordneten Matrix, durch ein Basenpaar gegebene
Isomorphie zwischen Hom(V,W) und M(dim (W),dim(V)), Variation der Basen, Normalform linearer Abbildungen aus Hom(V,W);
Dualer Vektorraum: Begriff
31.1.2011:
kanonische Paarung, Annullator, Satz: Ann(Ann(U)) = U für jeden Unterraum U,
Bestimmung eines Gleichungssystems für einen Unterraum (gegeben durch Erzeugende);
duale Basis (Rechenverfahren)
2.2.2011:
duale Abbildung (Kofunktorialität, Matrixdarstellung), der kanonische Homomorphismus
eines Vektorraums in seinen bidualen und Identifikation von V mit dem Bidual im Falle endlicher Dimension
7.2.2011:
Grundbegriffe der Teilbarkeitslehre (assoziierte Elemente, Einheiten, ggT,
irreduzible Elemente);
Teilbarkeit im Polynomring einer Unbestimmten über einem Körper:
Division mit Rest, größter gemeinsamer Teiler, Nullstellen und Linearfaktoren,
Identitätssatz für Polynome
9.2.2011:
Irreduzibilität für Polynome von kleinem Grad, Faktorzerlegung über den
komplexen und den reellen Zahlen, Lemma von Euklid, Existenz einer eindeutigen
Zerlegung in irreduzible Faktoren; Satz von Kronecker und Existenz von
Zerfällungskörpern
14.2.2011:
formale Ableitung eines Polynoms und rechnerische Überprüfung
der Existenz mehrfacher Nullstellen in einem Zerfällungskörper;
Determinantenfunktionen: Motivation und Untersuchung im Spezialfall
16.2.2011:
Wiederholung, Klausurvorbereitung