MATHEMATICS 2

MATHEMATICS 2

Marco Dall'Aglio

Obiettivi formativi

Scopo del corso è fornire conoscenza operativa di metodi e strumenti di algebra lineare che sono necessari nello studio di materie economiche, finanziarie e organizzative. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di svolgere esercizi adattando i metodi appresi e di argomentare l'importanza dei principali risultati teorici discussi in classe.

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso fornirà molti strumenti matematici di base, unitamente alla loro interpretazione teorica e ad esempi delle loro possibili applicazioni all'analisi quantitativa in Economia, Finanza, Statistica, eventualmente utilizzando anche il software MATLAB. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Gli studenti saranno in grado di adattare e applicare una varietà di tecniche per risolvere problemi matematici non standard, nonché di discutere gli argomenti che giustificano l'uso di tali tecniche. Autonomia di giudizio: Gli studenti devono essere in grado di scegliere correttamente la migliore strategia di soluzione per ogni problema matematico e capire come applicare concetti e strumenti a problemi economici e finanziari. Questa capacità sarà valutata tramite esercizi ed esami. Abilità comunicative: Gli studenti impareranno a formulare e comunicare concetti matematici e ragionamenti logici, utilizzando la lingua inglese. Saranno in grado di capire come problemi concreti diversi possono essere studiati utilizzando tecniche simili. Capacità di apprendimento: Gli studenti amplieranno le loro conoscenze e ragionamenti matematici e diventeranno in grado di lavorare in modo indipendente con concetti e strumenti matematici avanzati; impareranno anche le basi del linguaggio MATLAB.

Contenuti Del Corso

Un’introduzione all’algebra lineare, con applicazioni economiche. Matrici, sistemi di equazioni lineari, spazi, sottospazi e basi, autovalori e autovettori, ortogonalità, minimi quadrati, programmazione lineare.

Testi Di Riferimento

Testo di base: R.Larson, Elementary Linear Algebra, 8th edition, Cengage Altre letture richieste: D.C. Lay, S.R. Lay and J.J. McDonald, Linear Algebra and Its Applications, 5th Edition, Pearson. S.J. Leon, Linear Algebra with Applications, 8th Edition, Pearson. K.Sydsaeter, P.J.Hammond, A.Strom, A.Carvajal, Essential Mathematics for Economic Analysis, 6th Edition, Pearson. W.H.Green, Econometric Analysis, 8th Edition, Pearson

Metodologie Didattiche

Lezioni teoriche su ciascun argomento, corredate di esempi e brevi esercizi. Esercitazioni settimanali: Esercizi scritti e con Matlab. Il materiale di studio sarà fornito agli studenti con qualche giorno di anticipo sulla lezione e poi svolti in classe. La partecipazione degli studenti alle esercitazioni sarà incoraggiata.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La valutazione degli studenti terrà conto delle prestazioni individuali, della partecipazione alle attività e del coinvolgimento nei gruppi di lavoro. Nello specifico, per gli studenti del primo anno con frequenza costante alle lezioni, i criteri di valutazione sono i seguenti: Un esame intermedio (45%) • Un esame finale (45%) Partecipazione (5%) Gruppo di lavoro (5%) Ogni prova scritta sarà composta da tre parti: a) quiz, b) esercizi scritti, c) Matlab. Gli studenti sono tenuti a risolvere esercizi con opportune spiegazioni e argomentazioni, dimostrando la conoscenza degli strumenti necessari e utilizzando un linguaggio matematico appropriato. La prova intermedia sarà valida solo per gli appelli di dicembre 2023 e gennaio 2024, ma potrà essere utilizzata una sola volta nelle due sessioni. Per gli appelli successivi e per tutto l'anno per gli studenti non frequentanti sarà disponibile solo l'esame finale. I voti ottenuti attraverso la partecipazione e il lavoro di gruppo saranno validi per tutto l'anno accademico. Per gli studenti che non hanno partecipato alle attività di gruppo e/o sono stati assenti alle lezioni, l'esame finale conterà la restante percentuale necessaria per raggiungere un punteggio totale pari al 100%.

Criteri per l’assegnazione dell’elaborato finale

Colloquio con il docente.

Settimana 1

1)Sistemi di equazioni lineari. 2)Eliminazione di Gauss e di Gauss-Jordan. (Larson, capitolo 1) Esercitazioni sugli argomenti delle lezioni della settimana in corso.

Settimana 2

1) Operazioni e proprietà delle matrici. 2) L'inversa di una matrice 3) Catene di Markov. (Larson, capitolo 2) Esercitazioni sugli argomenti delle lezioni della settimana in corso.

Settimana 3

1) Il determinante di una matrice. 2) Proprietà dei determinanti. (Larson, capitolo 3) 3) Spazi e sottospazi vettoriali (Larson prima parte del Capitolo 4). Esercitazioni sugli argomenti delle lezioni della settimana in corso.

Settimana 4

1) Spanning Sets e indipendenza lineare. 2) Base e dimensione. 3) Rango di una matrice e sistemi di equazioni lineari. (Larson, seconda parte del capitolo 4) Esercitazioni sugli argomenti delle lezioni della settimana in corso.

Settimana 5

1) Programmazione lineare, ammissibilità, poliedri e politopi, risoluzione di un problema lineare; 2) Programmi lineari duali, teoremi di dualità debole e forte, condizioni di complementarità. (Essential, Capitolo 19) Esercitazioni sugli argomenti delle lezioni della settimana in corso.

Settimana 6

Ricapitolazione degli argomenti precedenti, Esame intermedio.

Settimana 7

Spazi di prodotto interno 1) Lunghezza e prodotto scalare nello spazio euclideo 2) Spazi prodotto scalare (Larson, prima parte del capitolo 5) Esercitazioni sulle lezioni della settimana in corso.

Settimana 8

Spazi di prodotto interno 1) Basi ortonormali: processo di Gram-Schmidt 2) Modelli matematici e analisi dei minimi quadrati (Larson, seconda parte del capitolo 5) Esercitazioni sulle lezioni della settimana in corso.

Settimana 9

Autovalori e autovettori 1) Definizione di autovalori e autovettori 2) Diagonalizzazione (Larson, prima parte del capitolo 7) Esercitazioni sulle lezioni della settimana in corso.

Settimana 10

Autovalori e autovettori 1) Matrici simmetriche, autovalori e autovettori 2) Diagonalizzazione ortogonale (Larson, seconda parte del capitolo 7) Esercitazioni sulle lezioni della settimana in corso.

Settimana 11

1)Analisi delle component principali (Lay, paragrafo 7.5) 2) autovalori e catene di Markov (Leon, paragrafo 6.3) Esercitazioni sugli argomenti delle lezioni della settimana in corso.

Settimana 12

1) Forme quadratiche di matrici definite (Green, Appendix A7) 2)8974 Derivabilità ed ottimizzazione di funzioni di più variabili con le matrici (Green, Appendix A8) Esercitazioni sugli argomenti delle lezioni della settimana in corso.