本课程以线性方程组为主线,以矩阵为主要研究对象,对线性代数的基本概念、基本理论和基本方法进行讲述,对某些章节适当降低理论深度,淡化运算技巧,加强例题与习题的选择,使同学们能够循序渐进的学习。通过本课程的学习,使学生获得应用科学中常用的矩阵方法、线性方程组、二次型等理论及其有关基本知识具有熟练的矩阵运算能力和用矩阵方法解决一些实际问题的能力,初步建立空间概念,从而为学习后继课程及进一步扩大数学知识面奠定必要的数学基础。
课程目标1. 掌握应用科学中常用的矩阵方法、线性方程组、二次型等理论及其有关基本知识,理解矩阵概念并掌握矩阵运算方法及规律。具备利用行列式展开定理理解通过低阶行列式解决高阶行列式计算能力。具有熟练的矩阵运算能力和用矩阵方法解决实际问题的能力。
课程目标2. 能将数学工具与自然科学、工程科学等工程问题相结合并建立相关模型。通过可行性分析,形成解决工程问题的有效思路并获得有效结论。借助线性代数思维的高度抽象性和逻辑的高度严密性,培养学生勇于探索、追求真理的科学精神,帮助学生树立服务人类的价值观和责任感。使学生能够树立诚实守信、与人友善的道德品质和爱岗敬业、忠于职守的职业道德,成为有文化、守纪律、精专业的社会主义现代化建设事业的可靠接班人。
以平台导出成绩(视频+章节测试)作为平时成绩一部分,占总成绩30%
期末考试占总成绩70%
第一周 行列式
1.1 行列式的概念
1.2 行列式的性质与计算
第二周 Cramer法则、矩阵的概念与运算
1.3 Cramer法则
2.1~2 矩阵的概念与运算
第一章测试
第三周 逆矩阵、分块矩阵
2.3 逆矩阵
2.4 分块矩阵
第二章测试题
第四周 高斯消元法与矩阵的初等变换
3.1 高斯消元法
3.2.1 矩阵的初等变换
第五周 矩阵的秩与线性方程组解的判定
3.2.2 矩阵的秩
3.3 线性方程组解的判定
第六周 向量组的线性相关性/线性方程组极大无关组
3.3 向量组的线性相关性
3.4 线性方程组解的结构
第三章测试题
第七周 欧式空间/特征值与特征向量
4.1 欧式空间
4.2 矩阵的特征值与特征向量
第八周 矩阵的相似对角化、实对称矩阵正交相似对角化
4.3 矩阵的相似对角化
4.4 实对称矩阵的相似对角化
第四章单元测试
第九周 二次型
5.1 二次型及其矩阵表示
5.2 化二次型为标准形
5.3 正定二次型
第五章 二次型单元测试
第六章 线性空间与线性变换
6.1 线性空间的概念
6.2 线性空间的基、维数、坐标
6.3 线性变换
6.4 线性变换在不同基下的矩阵
第六章 章节测试题
初等数学
(一)推荐教材
1. 王东、赵海霞 线性代数 北京大学出版社,2020年第一版.
(二)参考资料
1.同济大学 线性代数(第六版) 高等教育出版社
2.陈克东 线性代数 中国铁道出版社
3.郝志峰 谢国强 线性代数(第二版) 高等教育出版社