Table of Contents

1 Einführung in die Vektorrechnung.- 1.1 Vektoren und Linearkombinationen.- 1.2 Längen und Skalarprodukte.- 2 Das Lösen linearer Gleichungen.- 2.1 Vektoren und lineare Gleichungen.- 2.2 Die Idee der Elimination.- 2.3 Elimination mit Hilfe von Matrizen.- 2.4 Regeln für Matrixoperationen.- 2.5 Inverse Matrizen.- 2.6 Elimination = Faktorisierung: A=LU.- 2.7 Transponierte und Permutationen.- 3 Vektorräume und Untervektorräume.- 3.1 Räume von Vektoren.- 3.2 Der Kern von A: Lösung von Ax = 0.- 3.3 Die Rang und die reduzierte Treppenform.- 3.4 Die vollständige Lösung von Ax = b.- 3.5 Unabhängigkeit, Basis und Dimension.- 3.6 Dimensionen der vier Unterräume.- 4 Orthogonalität.- 4.1 Orthogonalität der vier Unterräume.- 4.2 Projektionen.- 4.3 Kleinste-Quadrate Approximationen.- 4.4 Orthogonale Basen und Gram—Schmidt.- 5 Determinanten.- 5.1 Die Eigenschaften von Determinanten.- 5.2 Permutationen und Kofaktoren.- 5.3 Cramer’sche Regel, Inverse und Volumen.- 6 Eigenwerte und Eigenvektoren.- 6.1 Eigenwert e: Einführung.- 6.2 Diagonalisierung einer Matrix.- 6.3 Anwendungen bei Differentialgleichungen.- 6.4 Symmetrische Matrizen.- 6.5 Positiv definite Matrizen.- 6.6 Ähnliche Matrizen.- 6.7 Singulärwertzerlegung.- 7 Lineare Abbildungen.- 7.1 Die Idee einer linearen Abbildung.- 7.2 Die Matrix einer linearen Abbildung.- 7.3 Basiswechsel.- 7.4 Diagonalisierung und Pseudoinverse.- 8 Anwendungen.- 8.1 Graphen und Netzwerke.- 8.2 Markov-Matrizen und Wirtschaftsmodelle.- 8.3 Lineare Programmierung.- 8.4 Fourierreihen: Lineare Algebra für Funktionen.- 8.5 Computergrafik.- 9 Numerische lineare Algebra.- 9.1 Gauß’ sche Elimination in der Praxis.- 9.2 Normen und Konditionszahlen.- 9.3 Iterative Methoden für lineare Algebra.- 10 Komplexe Vektoren und Matrizen.- 10.1Komplexe Zahlen.- 10.2 Hermitesche und unitäre Matrizen.- 10.3 Die schnelle Fouriertransformation.- Lösungen zu ausgewählten Aufgaben.- Eine Abschlussklausur.- Matrix-Faktorisierungen.- Durchgerechnete Aufgaben.- Unterrichtscodes.