Álgebra Linear

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimento e domínio das matérias lecionadas na disciplina de Matemática do ensino secundário.

Métodos de Ensino

Esta unidade curricular é essencialmente formativa e tenta coordenar os conhecimentos fundamentais
com os desenvolvimentos necessários nas unidades curriculares que se seguem no plano de estudos. A este nível, é fomentado o entendimento intuitivo dos conceitos e a capacidade de cálculo. Nas aulas Teóricas usa-se o método expositivo e interrogativo, por forma a envolver o mais possível os alunos no funcionamento das aulas. Nalgumas aulas é utilizado software específico de apoio e informação existente na Internet. As aulas Teórico-Práticas são exclusivamente dedicadas à resolução de exercícios.

Resultados de Aprendizagem

O ensino da Matemática deve facilitar a comunicação matemática, o pensamento reflexivo, a aplicação
de técnicas matemáticas à resolução de problemas, a análise crítica dos resultados obtidos, ou seja
a interdisciplinaridade. Um dos objetivos da Álgebra Linear é o de proporcionar os fundamentos básicos
dos métodos matemáticos, usualmente aplicados nas áreas de Engenharia, utilizados pelas diversas
unidades curriculares da Licenciatura em Engenharia Mecânica.

Programa

1. Matrizes e Sistemas de Equações Lineares

Introdução; Operações com Matrizes; Propriedades das Operações com Matrizes; Matrizes em forma
de escada e característica; Classificação de Sistemas de Equações Lineares Quanto ao Conjunto Solução e Respetiva Interpretação Geométrica; Resolução de Sistemas pelo Método de Eliminação de Gauss; Sistemas Lineares Homogéneos; Inversão de Matrizes: Método de Gauss-Jordan; Matrizes Particionadas em Blocos.

2. Determinantes
Definição e Propriedades; Matriz Adjunta e Cálculo da Inversa; Aplicação à Codificação de Mensagens.

3. Vetores em R^n
Vetores em R^2 e R^3 (generalidades sobre vetores no plano e no espaço, retas no plano; produto vetorial; retas e planos no espaço; transformações lineares: aplicação à computação gráfica e à robótica); Vetores em R^n (adição e multiplicação por um escalar em R^n, propriedades, subespaços vetoriais, exemplos, combinações lineares e subespaços gerados por um conjunto de vetores, dependência e independência linear; bases e dimensão.)

4. Valores Próprios
Valores e Vetores Próprios; Espaços Próprios; Diagonalização de Matrizes; Teorema de Cayley-Hamilton

(Algum software de matemática (e.g., MATLAB) será usado como ferramenta de apoio às aulas)

Docente(s) responsável(eis)

João António Ribeiro Cardoso

Estágio(s)

NAO

Bibliografia

Cardoso, J. (2025). Apontamentos de Álgebra Linear. Coimbra: ISEC. (Disponível no Moodle e na Secção de Textos do ISEC)

Kolman, B. & Hill, D.R. (2004). Introductory Linear Algebra – an applied first course (8ª ed.). Pearson-Prentice Hall. (disponível na Biblioteca do ISEC: 3-1-121)

Leon, S. (1999). Álgebra Linear com Aplicações (4ª ed). Rio de Janeiro: Livros Técnicos e científicos. (Dois
exemplares disponíveis na biblioteca do ISEC: 3-1-89 e 3-1-120)

Meyer, C. (2000). Matrix Analysis and Applied Linear Algebra. Philadelphia: SIAM.