线性代数是高等院校一门重要的基础数学课程,具有较强的逻辑性、抽象性,其应用领域越来越广泛.
线性方程组和二次函数是线性代数课程的两个研究对象.绝大多数科学研究和工程应用中的数学问题,在某个阶段都涉及到线性方程组或二次函数.利用数学方法,通常可以将较为复杂的问题转化为线性方程组或二次函数模拟进行处理.线性方程组和二次函数广泛应用于商业、经济学、社会学、生态学、人口统计、遗传学、电工学、工程学以及物理学等领域.探究线性方程组解的结构和二次函数的标准形是本课程研究的两个基本问题.
本课程基本任务是学习行列式、矩阵、向量的线性相关性,线性方程组,二次型等理论及其有关知识,使学生能熟练掌握这些基本概念和方法,培养学生的逻辑思维和抽象思维能力及分析问题解决问题的能力.课程在解决问题的过程中向读者介绍向量空间、特征值特征向量等现代数学的基本概念,为后续课程的学习和工作实践奠定基础.
课程名称 | 线性代数A | 英文名称 | Linear AlgebraA | ||
总集数 | 58集 | 每集时长 | 10-15min | 课程类型 | 学科基础课 |
预修课程 | 高中数学 | 适用对象 | 工科各专业 | ||
章次 | 序号 | 内 容 | 章次 | 序号 | 内 容 |
第 1 章 | 1 | 线性方程组的概念 | 第 4 章 | 30 | 矩阵秩性质的应用 |
2 | 求解方程组的消元法 | 31 | 线性方程组有解的条件 | ||
3 | 行阶梯形矩阵 | 32 | 矩阵方程 | ||
4 | 方程组有解的条件 | 第 5 章 | 33 | 向量组及其线性组合 | |
第 2 章 | 5 | 矩阵的概念 | 34 | 向量组间的线性关系 | |
6 | 矩阵的线性运算 | 35 | 线性相关性的定义 | ||
7 | 矩阵乘法 | 36 | 利用秩判断线性相关性 | ||
8 | 矩阵乘法的运算律 | 37 | 线性相关性的性质 | ||
9 | 矩阵的转置 | 38 | 向量组秩的概念 | ||
10 | 逆矩阵的定义 | 39 | 向量组秩的计算 | ||
11 | 逆矩阵的应用及性质 | 40 | 齐次方程组解的结构 | ||
12 | 初等矩阵的概念 | 41 | 非齐次方程组解的结构 | ||
13 | 初等变换的基本性质 | 42 | 向量空间的定义 | ||
14 | 初等行变换求逆矩阵 | 43 | 向量空间的线性结构 | ||
15 | 分块矩阵的定义及乘法 | 第 6 章 | 44 | 二次型的概念 | |
16 | 相乘矩阵的特殊分块 | 45 | 向量的内积 | ||
17 | 分块矩阵逆矩阵的求法 | 46 | 正交向量组 | ||
第 3 章 | 18 | 行列式的概念 | 47 | 正交矩阵 | |
19 | n阶行列式的定义 | 48 | 特征值的定义 | ||
20 | 行列式性质1 | 49 | 特征值的计算 | ||
21 | 行列式性质2 | 50 | 特征值的性质 | ||
22 | 行列式性质3 | 51 | 相似矩阵 | ||
23 | 行列式性质4 | 52 | 矩阵可对角化的条件 | ||
24 | 计算行列式的例题 | 53 | 矩阵对角化的计算 | ||
25 | 伴随矩阵的概念 | 54 | 实对称矩阵对角化 | ||
26 | Cramer法则 | 55 | 正交变换法化二次型为标准形 | ||
第 4 章 | 27 | 矩阵秩的定义 | 56 | 配方法化二次型为标准形 | |
28 | 矩阵秩的求法 | 57 | 惯性定理 | ||
29 | 矩阵秩的性质 | 58 | 二次型的正定性 |
高中数学
教材:《线性代数》,张新华,张浩,王勇编,2016年8月,机械工业出版社.
参考书:《线性代数》,同济大学数学系编著, 2014年6月,第六版,高等教育出版社.