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SPOC学校专有课程
线性代数与空间解析几何(一)(房秀芬)
第2次开课
开课时间: 2020年09月17日 ~ 2020年11月22日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 249 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=国家教学名师及国家教学团队打造的MOOC.其国家精品资源共享课及十二五国家级规划教材在全国广泛采用.启发式、深入浅出、重能力培养的显著特色使抽象内容变得生动和容易,让你轻松愉快学习.为开阔眼界、激发兴趣、了解前沿应用,搭建数学基础与前沿桥梁,准备了国家精品视频公开课“线性代数与信息科技”.
国家教学名师及国家教学团队打造的MOOC.其国家精品资源共享课及十二五国家级规划教材在全国广泛采用.启发式、深入浅出、重能力培养的显著特色使抽象内容变得生动和容易,让你轻松愉快学习.为开阔眼界、激发兴趣、了解前沿应用,搭建数学基础与前沿桥梁,准备了国家精品视频公开课“线性代数与信息科技”.
—— 课程团队
课程概述

“线性代数与空间解析几何”是大学理、工、医、农、经、管类的公共基础数学课程。在当今科技飞速发展,特别是计算机科学及其应用日新月异的时代,数据处理、科学计算是各学科领域中无法回避的问题,本课程的主要任务就是展现科学计算中最普遍也是最基础的方法——线性运算及关系中的一般性方法。

  本课程的内容包括:矩阵与线性方程组,行列式,几何空间。其特点是将代数与几何融为一体,代数为几何问题的解决提供方法,代数又在几何空间的基础上得到延伸与扩展,课程的重心仍在“线性代数”上。

   本课程分三章共14讲,为方便广大学习者,我们将每讲内容分成了若干小片段,一个片段讲解1~2个知识点,便于学习者理解掌握。针对每一讲的教学内容都配有一定量的练习题,每章结束都有一套单元检测题供学习者作为平时成绩考核之用。

    本课程的教学目标是使学习者掌握本课程的主要知识,理解基本概念和基本理论,学会分析问题解决问题的基本方法;了解各部分知识的结构及知识的内在联系;能运用基本概念、基本理论和基本方法正确地推理证明,准确、简捷地进行计算;能综合运用所学知识分析并解决简单的实际问题;培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、空间想象能力、创造性思维能力和自学能力,为后续课程的学习奠定必要的数学基础。


授课目标

通过对“线性代数与空间解析几何”慕课课程的学习,使学生获得该课程的基本理论和基本方法,培养学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、熟练运算能力、空间想象能力、创造性思维能力以及运用所学知识解决实际问题的综合能力,为学习其它后续课程奠定必要的数学基础. 

成绩 要求

本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成每讲的练习题、完成单元测验题、参与课程讨论、参加期末考试。


  课程学习成绩由两部分构成:

 (1)单元测验:在每一章学习结束后,将有一次单元测验,题型为选择题,所有单元测验分数占课程成绩的40%。

 (2)课程考试:课程结束后,学生可以参加课程的最后考试,成绩占60%。


     完成课程学习并参加考试可获得证书。证书分两种等级:总评成绩大于或等于60分并小于85分为合格证书,总评成绩大于或等于85分为优秀证书。


课程大纲
矩阵及其运算
课时目标:理解及掌握矩阵的基本概念,熟练掌握矩阵的相关运算,理解对称矩阵与反对称矩阵的含义。
第一章矩阵及其运算学习指南
1-1.1 矩阵的概念
1-1.2 矩阵的线性运算
1-1.3 矩阵乘法的定义
1-1.4 矩阵乘法的运算规律
1-1.5 方阵的幂与多项式
1-1.6 矩阵的转置
1-1.7 对称矩阵与反对称矩阵
练习题1-1
本周典型例题选讲——矩阵高次幂的运算
本周典型例题选讲——矩阵的运算
矩阵的初等变换与逆矩阵
课时目标:熟练掌握矩阵的初等变换,理解初等变换在线性方程组求解中的作用;理解逆矩阵的概念,会用初等变换法求逆矩阵。
1-2.1 线性方程组与同解变换
1-2.2 矩阵的初等变换与高斯消元法
1-2.3 矩阵等价
1-2.4 初等矩阵
练习题1-2
1-3.1 逆矩阵的概念
1-3.2 逆矩阵的性质
1-3.3 矩阵可逆的充要条件
1-3.4 用初等变换求逆矩阵
练习题1-3
本周典型例题选讲——含参数方程组的求解
本周典型例题选讲——逆矩阵计算
分块矩阵、行列式的定义
课时目标:理解分块矩阵的含义及作用,熟练掌握行列式的定义。
1-4.1 分块矩阵的概念
1-4.2 分块矩阵的运算
练习题1-4
第一章习题课一
第一章习题课二
第一章典型例题
第一章单元检测题
第二章行列式学习指南
2-1.1 一阶、二阶和三阶行列式
2-1.2 n阶行列式的定义
2-1.3 用定义计算简单的行列式
2-1练习题
本周典型例题选讲——对称矩阵的性质
本周典型例题选讲——矩阵运算综合性题目
行列式的性质及拉普拉斯定理
课时目标:理解并掌握行列式的性质,能熟练利用行列式的性质进行计算。
2-2.1 行列式的性质1—性质3
2-2.2 行列式的性质4、性质5(1)
2-2.2 行列式的性质4、性质5(2)
2-2.3 行列式的计算
2-2.4 方阵乘积的行列式
2-2.5 几个补充例题
练习题2-2
2-3.1 k阶子式、余子式、代数余子式
2-3.2 拉普拉斯定理
练习题2-3
本周典型例题选讲——行列式的计算
本周典型例题选讲——拉普拉斯展开定理应用
克莱默法则及矩阵的秩
课时目标:掌握克莱默法则,能利用伴随矩阵法求逆矩阵;理解矩阵秩的概念并能进行矩阵秩的计算。
2-4.1 逆矩阵的一个简明表达式
2-4.2 克拉默法则
练习题2-4
2-5.1 矩阵秩的概念
2-5.2 基本结论与性质
2-5.3 矩阵秩的计算
2-5.4 矩阵的标准形(分解)
2-5.5 三个证明例子
练习题2-5
第二章习题课一
第二章习题课二
第二章典型例题
第二章单元检测题
本周典型例题选讲——范德蒙德行列式的应用
本周典型例题选讲——行列式的计算
空间直角坐标系、向量及向量的内积
课时目标:理解空间直角坐标系及向量的概念,熟练掌握向量的线性运算及内积的计算。
第三章几何空间学习指南
3-1.1 空间直角坐标系
3-1.2 向量及其线性运算
3-1.3 向量在轴上的投影
3-1.4 向量线性运算的几何意义
3-1.5 向量的方向余弦
3-1.6 第一节内容小结
练习题3-1
3-2.1 内积的概念与性质
3-2.2 内积的坐标形式
本周典型例题选讲——内积的概念
本周典型例题选讲——投影的计算
向量的外积、混合积及平面
课时目标:理解并掌握向量的外积及混合积;掌握平面的几种表达形式,理解平面与平面的位置关系。
3-2.3 外积的概念与性质
3-2.4 外积的坐标形式
3-2.5 混合积的概念与性质
3-2.6 混合积的几何意义
3-2.7 第二节内容小结
练习题3-2
3-3.1 平面方程1
3-3.2 平面方程2
3-3.3 平面与平面的位置关系
3-3.4 第三节内容小结
练习题3-3
本周典型例题选讲——混合积的定义与几何意义
本周典型例题选讲——平面方程的确定
空间直线
课时目标:掌握空间直线的几种表示形式,理解平面与空间直线、空间直线与空间直线间的位置关系。
3-4.1 直线方程1
3-4.2 直线方程2
3-4.3 直线与直线的位置关系
3-4.4 直线与平面的位置关系
3-4.5 第四节内容小结
练习题3-4
第三章 习题课(1)
第三章 习题课(2)
第三章典型例题
第三章单元检测题
本周典型例题选讲——直线的位置关系
本周典型例题选讲——直线与平面的交点
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预备知识

高中毕业所要求的数学知识。

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1 位授课老师
房秀芬

房秀芬

特聘教授

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