课程概述

    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.


证书要求

总成绩=平时成绩(40%)+考试(60%)。

平时成绩(40%)=单元测验(15%)+平时作业(15%)+课堂讨论(10%)。

预备知识

初等数学

授课大纲


周次

课次

      

章次

1

1课时

线性方程组的基本概念

1

2课时

求解线性方程组的消元法

3课时

行阶梯形矩阵

4课时

方程组有解的条件

2

5课时

矩阵的概念

2

6课时

矩阵的线性运算及矩阵的乘法

7课时

矩阵乘法的运算律及矩阵的转置

3

8课时

逆矩阵的概念及性质

9课时

初等矩阵的概念及性质

4

10课时

逆矩阵的计算方法

11课时

分块矩阵及其运算

5

12课时

行列式的定义

3

13课时

行列式的性质

6

14课时

行列式的计算

15课时

Cramer法则

7

16课时

矩阵秩的定义

4

17课时

矩阵秩的求法

18课时

矩阵秩的性质

8

19课时

矩阵秩的应用

20课时

用秩判断方程组解的情况

9

21课时

向量组及其线性组合

5

22课时

向量组间的线性关系

23课时

线性相关的定义及判断

10

24课时

线性相关性的性质

25课时

向量组秩的概念及计算

26课时

齐次线性方程组解的结构

11

27课时

非齐次线性方程组解的结构

28课时

向量空间的定义

29课时

向量空间的线性结构

12

30课时

二次型的概念

6

31课时

向量的长度、内积及正交性

32课时

方阵的特征值与特征向量的定义及计算

13

33课时

特征值与特征向量的性质

34课时

相似矩阵

35课时

实对称矩阵的对角化

14

36课时

化二次型为标准形

37课时

二次型的正定性

参考资料

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, 20146月,第六版高等教育出版社.