Linjär algebra IT, VT2011

 

Kursansvarig: Stefan Lemurell

  Innehåll
  Uppdateringar   Top
25/8
Tes och lösningar till omtentan igår.
31/3
Tentan är rättad och finns att hämta på expeditionen för matematik. Resultatet var relativt bra med drygt 70% godkända och många med överbetyg.
18/3
Tes och lösningar till tentan igår.
14/2
Nu finns rekommenderade övningar för de sista tre veckorna under räkneövningar.
31/1
Nu finns rekommenderade övningar för ytterligare två veckor under räkneövningar.
24/1
De första tryckfelen i boken har upptäckts och finns här. Tryckfel som upptäcks kommer efter hand att finnas tillgängliga där.
20/1
Kursreresentanter är Jennifer Panditha (panditha@...), John Johansson (jojohn@...) och Paula Eriksson (paulae@..). Gruppindelningen för tisdagsövningarna är uppdaterad.
17/1
Gruppindelning för tisdagsövningarna finns här. Imorgon tisdag är det introduktion i E-studion. Observera att det INTE är någon föreläsning på fredag. Sammanfattning av dagens föreläsning och program för nästa finns under föreläsningar och intentionen är att sammanfattning och program för nästa föreläsning ska finnas på plats kort efter föreläsingen. Ett tips är att använda detta för att läsa igenom materialet före föreläsning och sedan repetera med stöd av sammanfattningen dagen efter föreläsningen.
14/1
Sidan kompletterad och riktigt publicerad. Missade tyvärr att lägga ut den rätt i december. Ber om ursäkt för det.
20/12
VIKTIGT är att i år kommer det att användas ny kurslitteratur.
20/12
Sidan skapas. Observera att informationen är långt ifrån fullständig ännu.
  Kursdokument   Topp
Kursens mål:
Kursens mål är att ge eleverna en grundläggande kunskap om den linjära algebran. De centrala begrepp som tas upp är bl a vektorer, matriser, linjära avbildningar, baser, determinant, linjära ekvationssystem, egenvektorer, egenvärden och singulärvärdesuppdelning. Målet är att eleverna ska få förståelse för teorin, kunna utföra beräkningar av mindre exempel för hand samt behärska Matlab så att de kan lösa stora problem med datorhjälp. Detaljerade mål kommer att ges i programmen varje vecka.
Relevans:
Linjär algebra är ett matematiskt verktyg som används inom alla vetenskaper som använder matematik och är därför ett oundgängligt redskap för i stort sett alla civilingenjörer. Detta gäller inte minst för ingenjörer inom datavetenskap som har massor av tillämpningar av linjär algebra.
Förkunskapskrav:
Delar av Diskret matematik för IT.
Detaljerade mål för varje föreläsning finns tillgängligt i kolumnen "Program och mål" i programmet för föreläsningarna.
  Litteratur och kursinnehåll   Topp

Stefan Lemurell: Linjär algebra - från en geometrisk utgångspunkt, Studentlitteratur 2010. Boken har en egen hemsida med bl a fullständiga lösningar till många uppgifter, ett interaktivt index och målbeskrivningar..

Dessutom kommer en del material utöver detta att delas ut och presenteras under föreläsningar och gruppövningar.

Dessutom rekommenderas någon av följande läroböcker/referensmanualer för Matlab:

  Program   Topp

föreläsningarna kommer det centrala i teorin att  gås igenom inklusive exempel och även bevis för många av satserna. Det finns ingen möjlighet att täcka precis allt på föreläsningarna så det är viktigt att komplettera dessa med läsning i boken.

Under räkneövningarna på måndagar (utom första veckan då det är torsdag) tränar vi på att lösa problem med stöd av den matematiska teorin, dels genom egen verksamhet och dels genom att handledarna demonstrationsräknar vid tavlan. Detta är bästa tillfället att få svar på frågor om uppgifter och för att de ska vara lärorika bör man ha åtminstone försökt att lösa många av övningarna på förhand.  

Under gruppövningarna på tisdagar arbetar vi med och kring tillämpningarna, delvis med stöd av MATLAB. Under dessa övningar lär vi oss en del som inte täcks av föreläsningarna. Observera att även detta ingår i kursen och kommer på tentan. Gruppövningarna inklusive MATLAB är obligatoriska och ska redovisas skriftligt. 

Dessutom kommer det att vara bonusgrundande inlämningsuppgifter varje vecka via Maple-TA.

  Schema för föreläsningarna   Topp

Allteftersom kursen framskrider markeras avklarat material med grönt.

Dag Stoff Avsnitt Program och mål Sammanfattning
17/1 Föreläsning 1: Intro. Geometriska vektorer. 1.1-1.3 Program 1  PDF
20/1 Föreläsning 2: Skalärprodukt, vektorprodukt och koordinatsystem. 1.3-1.5  Program 2  PDF
24/1 Föreläsning 3: Matrisoperationer. Matrisavbildningar. 2.1, 3.2  Program 3  PDF
27/1 Föreläsning 4: Invers och determinant. 2.2-2.3  Program 4  PDF
31/1 Föreläsning 5: Linjära avbildningar 1. 3.1-3.5  Program 5  PDF
3/2 Föreläsning 6: Linjära avbildningar 2. 3.5-3.7  Program 6  PDF Slides SVG-exempel
7/2 Föreläsning 7: Linjer och plan. 1.6
 Program 7  PDF
10/2 Föreläsning 8: Vektorer och matriser av godtycklig storlek. 4.1-4.3  Program 8  PDF
14/2 Föreläsning 9: Linjära ekvationssystem 5.1-5.5  Program 9  PDF
17/2
Föreläsning 10: Determinant och baser. 6.1-7.1  Program 10  PDF
21/2 Föreläsning 11: Basbyten, ON-matriser, egenvärden och egenvektorer. 7.2-8.1  Program 11  PDF
24/2
Föreläsning 12: Egenvärden, egenvektorer. 8.2-8.4  Program 12  PDF
28/2
Föreläsning 13: Grannmatriser, slumpvandringar, Markovkedjor.  9.1-9.4  Program 13  PDF
3/3
Föreläsning 14: Egenvärden, egenvektorer. 8.3-8.4  Program 14  PDF
8/3
Föreläsning 15: Repetition.        PDF
10/3 Föreläsning 16: Repetition. Gamla tentor.      

  Schema för räkneövningarna   Topp

Under lektionerna kommer lärarna (under andra timmen) att räkna en del uppgifter på tavlan, men mycket av tiden kommer att ägnas åt självverksamhet med möjlighet att ställa frågor. Det är dock önskvärt att man redan innan lektionen har försökt lösa åtminstone en del av uppgifterna. Har man inte det är demonstrationerna av begränsat värde och eventuella frågor har inte dykt upp. Utnyttja lärarna och ställ frågor. Det är därför vi är där!

Det kommer att vara två grupper och dessa kommer att ha lite olika inriktning. Gruppen i ES52 är för dig som har som enda mål att klara kursen med godkänt betyg och här är fokus på grunderna. De uppgifter som demonstreras finns i kolumnen "Demo bas" nedan. Gruppen i ES51 är för dig som har som har som mål att försöka få betyget 4 eller 5 och här demonstreras också lite mer krävande uppgifter. De uppgifter som demonstreras i denna gruppen finns i kolumnen "Demo extra" nedan. Du väljer själv grupp och det är förstås tillåtet att gå till olika grupper olika veckor.

De rekommenderade uppgifterna i listan nedan är uppdelade i "Basuppgifter" som alla bör göra samtliga av och "Blandade övningar" som du gör i mån av tid och ambition. Denna uppdelning följer i stort den i boken.
Dag Avsnitt Basuppgifter Blandade uppgifter Demo bas Demo extra
20/1 Avsnitt 1.1-1.3 1: 1,2,3,4,5 1: 31,32,33,37 1: 2,3,4 1: 2,33,37
24/1
Avsnitt 1.4-1.5 1: 7,8,9,10,11,12,13,16 1: 14,39,42,44,45 1: 7,11,12,16 1: 12,39,42
31/1 Avsnitt 2.1-3.2 2: 1,2,3,4,5,7  
3:1,2
2: 8,9c,10,12,13,14 2: 1b,3b,4c,5,7 2: 5,12,13,14
7/2 Kapitel 3
3: 3,5,6,8,9,11,12,14 3: 16,17,18,20,24,26,27 3: 5,6,9,12 3: 12,24,26,27
14/2 Avsnitt 1.6, kapitel 4
1: 17,18,20,21,22,24,25,26,27,29
4:1,2,3
1: 23,28,46  4: 5,6,9,11 1: 17,18,24,26,27 1: 27,46
4: 6,11
21/2 Kapitel 5 och 6
5: 2,3,4,5,7,8,10c,11a,13   6:2a,3 5: 1,15,16   6: 1,4,6 5: 4cde,7,10c,13
6: 3
5: 15,16
6: 1bcf, 6
28/2 Kapitel 7 och 8 7: 1,2,4,5,6  8:1,2,3 7: 3,7,8,10,11,12  8:11 7: 2,5,6  8:1,2 7: 8,10,12  8:11
8/3
Kapitel 8 och 9 8: 4,6,7,9  9:1,2,3 8: 8,12,13,14,16  9:4,6 8: 4,7,9  9: 2,3 8: 8,12,14  9:6

 
  Schema för gruppövningarna   Topp

Varje gruppövning är uppdelad i två delar. Under de första 2 timmarna (ungefär) arbetar ni i grupprummen i grupper med de uppgifter på övningsbladen som är av mer teoretisk karaktär. Dessa innehåller också inslag av MATLAB. Den andra halvan arbetar man två och två (eller enskilt) vid datorerna och löser datorproblemen på övningsbladen med hjälp av MATLAB.

Några av uppgifterna ska redovisas genom en skriftlig inlämning. En lösning för varje par. Godkända lösningar är ett ABSOLUT KRAV för att bli godkänd på kursen. Lösningarna kommer att poängbedömas och goda lösningar kommer att ge bonuspoäng till tentan enligt skala som finns här:
Fullständiga instruktioner för inlämningen.

De olika övningsbladen läggs ut som länkar här senast fredagen innan och man ska åtminstone ha läst igenom uppgifterna innan man går till övningen. (De kommer inte att delas ut som papperskopior så man får själv skriva ut dem.)

Under första tillfället ägnas hela tiden (3-4 timmar) åt en introduktion till MATLAB och Maple-TA i E-studion. Det är mycket viktigt att man arbetar igenom övningsuppgifterna för att man ska kunna lösa uppgifterna under de kommande veckorna.

Gruppövningarna är rummen: 5205, 5207, 5209, 5211, 5213. Dessa ligger på plan 5 i EDIT-huset.

Datorövningarna är i labsal 5355.

Gruppindelning där det framgår vilken grupp du är med i och vilket grupprum du ska vara i. Saknas du så kontakta Stefan för inplacering. (Ursäkta om det blivit felstavningar. Påpeka gärna så korrigeras det.)

Dagar Ämne Uppgifter
18/1 Introduktion MATLAB och Maple-TA
Handledning Info Uppgifter
25/1 Affina avbildningar PDF
1/2
Linjära avbildningar och fraktaler PDF Ormbunksblad (exempel)
8/2 Linjer, plan mm PDF
15/2 Linjära ekvationssystem PDF
22/2 Egenvärden, och egenvektorer PDF
1/3
Grafer och grannmatriser PDF

  Inlämningsuppgifter   Topp

Varje vecka finns det ett antal inlämngsuppgifter utlagda på nätet. De är i form av ett prov där man ska få ihop ett visst antal poäng för att bli godkänd. Man kan göra ett prov hur många gånger som helst och det är det bästa resultatet som räknas. Typen av uppgifter är (i stort sett) samma varje gång man gör ett prov en given vecka, men de olika siffrorna varierar. Sista dagen för att göra respektive prov är måndagen i veckan därpå.

Man kommer att få bonuspoäng beroende på hur många veckor man gjort enligt följande skala:
7 veckor:  4 poäng
5 veckor:  2 poäng
Det är med andra ord viktigt att vara aktiv under hela kursen.

Proven görs i ett system som kallas Maple-TA och rättningen sköts helt automatiskt. Viktigt att tänka på att man noga kontrollerar att man först räknar och sedan skriver rätt för det finns ingen snäll lärare som har överseende med småmissar vid rättningen.  Om man minst två gånger är nära (inom 1 poäng) att klara sig så finns möjlighet att bli godkänd i efterhand.

Länk till Maple-TA. Alla som förväntades gå kursen har fått användarnamn och lösenord till sin e-postadress på Chalmers. Om du inte har fått inloggningsuppgifter så kontakta kursansvarig.

  Gamla tentor   Topp

Här finns tidigare tentor med lösningar.

December 2001 med lösningar.
December 2002 med lösningar.
December 2003 (med lösningar).
Mars 2005 med lösningar.
Mars 2006 med lösningar.
Mars 2008 med lösningar.
Mars 2009 med lösningar.
Mars 2010
med lösningar.

  Tentamina   Topp

Tentamensdatum i studieportalen.

Tes och lösningar till tentan den 17 mars.

Vid tentamen är inga hjälpmedel tillåtna. Tentamen kommer att omfatta 50 poäng och för betyget 3 krävs minst 25 poäng, för betyget 4 minst 35 poäng och för betyget 5 minst 45 poäng.

Det är obligatoriskt att göra MATLAB-laborationerna. Se ovan under Gruppövningar.

Rättade tentor kommer att lämnas tillbaka vid lämpligt tillfälle under läsperiod 4. Därefter kan de återfås på expeditionen för Matematiska vetenskaper. Öppettiderna är må-fr 8.30-13.00.
Kontrollera att Du har fått rätt betyg och att poängsumman stämmer. Eventuella klagomål på rättningen ska lämnas skriftligt.

  Lärare   Topp

Föreläsningar: Stefan Lemurell, (tfn. 772 5303), rum MVL3034.
Gruppövningar fm: Stefan Lemurell, (tfn. 772 5303), rum MVL3034.
Gruppövningar em: Harald Freij
Övningsgrupp 1: Stefan Lemurell, (tfn. 772 5303), rum MVL3034.
Övningsgrupp 2: Harald Freij


Denna sidas adress: http://www.math.chalmers.se/Math/Grundutb/CTH/tmv206/1011/index.html

Stefan Lemurell <sj@chalmers.se>

Valid HTML 4.01!