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XuetangX

线性代数(简明版)

Yanshan University via XuetangX

Overview

   线性代数是高等院校理工科和经管类各专业必修的一门重要基础数学理论课程。线性代数理论始于17世纪,19世纪后期已经发展成为数学的一个重要分支,它是研究有限维线性空间的线性理论与方法的一门学科,其理论和方法已经渗透到数学的很多分支,在数学、自然科学和工程科学中起着至关重要的作用。

  随着科学技术的发展,在实际问题中我们不仅要研究单个变量之间的关系,还要进一步研究多个变量之间的关系,各种实际问题在很多数情况下可以线性化处理或用线性模型近似处理,线性化了的问题都可以计算出来,线性代数正是解决这些问题的有力工具。如今,线性代数已被广泛地应用于计算机科学、物理学、经济学、工程学、生物学、统计学、系统控制、通信及航空等学科和领域。

  线性代数课程主要包含行列式、矩阵、向量与向量空间、线性方程组、相似矩阵、二次型、线性空间、线性变换、应用案例及Matlab在代数中的应用。通过本课程的学习,使学习者掌握线性代数的基本理论和基本方法,培养学习者严谨的逻辑推理能力、运算能力及综合运用所学的知识分析和解决实际问题的能力,从而为其进一步学习后续相关课程和提高数学素养奠定必要的基础。

Syllabus

  • 线性代数导学
    • 引言
  • 第一章 行列式
    • 1.1 二阶与三阶行列式
    • 1.2 全排列与对换
    • 1.3 n 阶行列式的定义
    • 1.4 行列式的性质
    • 1.5 行列式性质的应用
    • 1.6 行列式按行(列)展开
    • 1.7 行列式展开法则的应用
    • 1.8 行列式要点总结
    • 1.9 行列式习题选讲
  • 第二章 矩阵及其运算
    • 2.1 线性方程组与矩阵的概念
    • 2.2 几种特殊的矩阵
    • 2.3 矩阵的线性运算与乘法
    • 2.4 矩阵的其他运算
    • 2.5 逆矩阵
    • 2.6 逆矩阵的应用
    • 2.7 克拉默法则
    • 2.8 矩阵分块法
    • 2.9 矩阵及其运算要点总结
    • 2.10 矩阵及其运算习题选讲
  • 第三章 矩阵的初等变换与线性方程组
    • 3.1 矩阵的初等变换
    • 3.2 矩阵的标准形
    • 3.3 初等矩阵的定义及性质
    • 3.4 初等变换的应用
    • 3.5 矩阵的秩
    • 3.6 矩阵秩的性质
    • 3.7 线性方程组的解
    • 3.8 线性方程组的初等变换解法
    • 3.9 矩阵的初等变换与线性方程组要点总结
    • 3.10 矩阵的初等变换与线性方程组习题选讲
  • 第四章 向量组的线性相关性
    • 4.1 n维向量与向量组
    • 4.2 线性组合与线性表示
    • 4.3 线性表示及向量组等价的判定
    • 4.4 向量组的线性相关性
    • 4.5 向量组的秩
    • 4.6 齐次线性方程组的解的结构
    • 4.7 非齐次线性方程组的解的结构
    • 4.8 向量空间
    • 4.9 向量组的线性相关性要点总结
    • 4.10 向量组的线性相关性习题选讲
  • 第五章 相似矩阵及二次型
    • 5.1 向量的内积、长度及正交性
    • 5.2 施密特正交化与正交矩阵
    • 5.3 方阵的特征值与特征向量
    • 5.4 相似矩阵
    • 5.5 对称矩阵的对角化
    • 5.6 二次型及其标准形
    • 5.7 用配方法化二次型为标准形
    • 5.8 正定二次型
    • 5.9 相似矩阵及二次型要点总结
    • 5.10 相似矩阵及二次型习题选讲
  • 第六章 线性代数简明应用案例选讲
    • 6.1 行列式应用案例选讲
    • 6.2 矩阵及其运算应用案例选讲
    • 6.3 线性方程组应用案例选讲
    • 6.4 向量组知识点应用案例选讲
    • 6.5 矩阵对角化及二次型知识点应用案例选讲
  • 第七章 MATLAB在线性代数中的应用
    • 7.1 矩阵的输入
    • 7.2 矩阵的运算
    • 7.3 矩阵的初等变换与向量组的线性相关性
    • 7.4 线性方程组的解
    • 7.5 矩阵的相似对角化和二次型的标准形
  • 结课考试

    Taught by

    Linmin Hu, Tian Ruiling, , Chunyan Wang , and Ma Jinwang

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