Předmět: Lineární algebra

« Zpět
Název předmětu Lineární algebra
Kód předmětu KMA/LAA
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní a letní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Pěchota Jan, RNDr. Ph.D.
  • Pekarovič Václav, Mgr.
  • Vávrová Miroslava, RNDr.
  • Kopal Stanislav, doc. RNDr. Ph.D.
  • Štěpánková Magdalena, Bc.
  • Oblištilová Aneta Joanna, Bc.
  • Hofman Martin, RNDr. Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Komplexní čísla, tělesa. Polynomy, okruhy. Hornerovo schéma, rozklad polynomu na kořenové činitele. 2. Lineární prostor, lineární závislost a nezávislost, báze a dimenze prostoru, souřadnice prvku v dané bázi. 3. Matice, determinant matice a jeho základní vlastnosti, rozvoj determinantu. 4. Gaussova eliminační metoda. Rychlý výpočet determinantu. Lineární prostory přiřazené k matici. Hodnost matice, určení hodnosti pomocí determinantů. 5. Inverzní matice, Jordanova eliminační metoda, konstrukce inverzní matice pomocí determinantů. 6. Lineární zobrazení, jádro a obraz a jejich dimenze, matice lineárního zobrazení a její vlastnosti. Základní věta lineární algebry. 7. Inverzní zobrazení, složené zobrazení a jejich matice, izomorfismus lineárních prostorů, změna báze a matice přechodu. 8. Soustavy lineárních rovnic, homogenní a nehomogenní soustavy rovnic, soustavy rovnic s regulární maticí, Cramerovo pravidlo. 9. Vlastní čísla a vlastní vektory matice, zobecněné vlastní vektory. Podobnost matic. Jordanův kanonický tvar matice. Maticové funkce. 10. Metrika, norma, skalární součin a jejich vlastnosti. Euklidovské a unitární prostory. Ortogonální a ortonormální báze prostoru. 11. Gramův-Schmidtův ortogonalizační proces, ortogonální průmět do podprostoru. QR rozklad matice. 12. Lineární metoda nejmenších čtverců. Lineární formy. Multilineární formy. Kvadratické formy a reálné symetrické matice. Definitnost matice. 13. Inercie kvadratické formy, zákon setrvačnosti kvadratických forem. Kvadratické formy a optimalizace.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška s aktivizací, Skupinová výuka
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 54 hodin za semestr
  • Kontaktní výuka - 65 hodin za semestr
  • Příprava na dílčí test [2-10] - 12 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
vymezit pojem vektoru
popsat pojem funkce
identifikovat rovnice základních geometrických útvarů
Odborné dovednosti
využít základy analytické geometrie
řešit jednoduché soustavy rovnic
Obecné způsobilosti
bc. studium: své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje,
bc. studium: rozpozná problém, objasní jeho podstatu, rozčlení ho na části,
Výsledky učení
Odborné znalosti
vysvětlit pojem vektoru, matice
popsat pojem lineárního prostoru
popsat pojem lineárního zobrazení
charakterizovat vlastní čísla a vlastní vektory matic
Odborné dovednosti
určit kořeny základních typů polynomů jedné proměnné
vypočítat determinant matice, inverzní matici a hodnost matice
řešit soustavy lineárních algebraických rovnic
určit vlastní čísla a vlastní vektory matic
využít metodu nejmenších čtverců
Obecné způsobilosti
bc. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
bc. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Odborné dovednosti
Cvičení (praktické činnosti),
Obecné způsobilosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Ústní zkouška,
Písemná zkouška,
Odborné dovednosti
Test,
Písemná zkouška,
Obecné způsobilosti
Ústní zkouška,
Doporučená literatura
  • Anton, H.; Rorres, Ch. Elementary Linear Algebra: Applications Version. Wiley, 2013. ISBN 978-1118434413.
  • Axler, Sheldon. Linear Algebra Done Right. Springer International Publishing, 2015. ISBN 978-3-319-11079-0.
  • Bečvář, Jindřich. Lineární algebra. MatfyzPress, 2020. ISBN 978-80-7378-378-5.
  • Bican, Ladislav. Linární algebra a geometrie. Academia, 2009. ISBN 978-80-200-1707-9.
  • Demlová, Marie; Nagy, Jozef. Algebra. 2. vyd. Praha : SNTL, 1985.
  • Havel, Václav; Holenda, Jiří. Lineární algebra. 1. vyd. Praha : SNTL, 1984.
  • Hladík, Milan. Lineární algebra (nejen) pro informatiky. MatfyzPress, 2019. ISBN 9788073783921.
  • Motl, Luboš. Pěstujeme lineární algebru. 2. vyd. Praha : Univerzita Karlova, 1999. ISBN 80-7184-815-8.
  • Motl, Luboš; Zahradník, Miloš. Pěstujeme lineární algebru. Univerzita Karlova, 2002. ISBN 80-246-0421-3.
  • Olver, Peter J.; Shakiban, Chehrzad. Applied Linear Algebra. Springer International Publishing AG, part of Springer Nature, 2018. ISBN 978-3-319-91040-6.
  • Tesková, Libuše. Lineární algebra. 1. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2001. ISBN 80-7082-797-1.
  • Tesková, Libuše. Sbírka příkladů z lineární algebry. 5. vyd. Plzeň : Západočeská univerzita, 2003. ISBN 80-7043-263-2.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr