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SPOC学校专有课程
线性代数
第3次开课
开课时间: 2022年03月10日 ~ 2022年07月31日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 177 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=线性代数是北京航空航天大学校级核心课程、研究型教学示范重点课程,同时线性代数也是‘’十一五‘’国家精品课程。线性代数MOOC课程由一线教师组成的教学团队倾力打造,由北京市名师、北航名师李红裔教授担任主讲教师,她被学生们亲切的誉为‘’五星级教师‘’,让我们跟随李老师一同领略"线性代数"的魅力。 线性代数课程不仅是高等学校理、工、经管多个专业的公共基础课,线性代数也是当今科技各个领域主要的的数学工具之一。
线性代数是北京航空航天大学校级核心课程、研究型教学示范重点课程,同时线性代数也是‘’十一五‘’国家精品课程。线性代数MOOC课程由一线教师组成的教学团队倾力打造,由北京市名师、北航名师李红裔教授担任主讲教师,她被学生们亲切的誉为‘’五星级教师‘’,让我们跟随李老师一同领略"线性代数"的魅力。 线性代数课程不仅是高等学校理、工、经管多个专业的公共基础课,线性代数也是当今科技各个领域主要的的数学工具之一。
—— 课程团队
课程概述

线性代数是高等学校理、工、经管等多个专业的公共基础课,为现代社会各领域提供必备的数学工具。线性代数是讨论有限维空间中线性关系经典理论的课程,它具有较强的抽象性和逻辑性,线性代数课程是理工科大学本科各专业的重要基础理论课。线性代数课程不仅是学生必须掌握的数学基础,同时也在现代科学技术的各个领域有着十分广泛的应用。

随着大数据,云计算,物联网,人工智能等信息科技的飞速发展,现代社会正全面进入数据时代,线性代数是数据时代的基本语言,在现代科学技术的各个领域有着十分广泛的应用,许多实际问题可以离散化、线性化,从而转化为线性代数问题。例如网络搜索引擎的设计、飞行器外形设计、大数据处理、计算机图像处理、3D动画、虚拟现实等,处处体现着代数、几何与现实世界的完美融合。

线性代数课程包括六个部分:行列式,矩阵,向量组的线性相关性,线性方程组,矩阵的相似变换和二次型。


授课目标

通过本次线性代数课程的学习,应达到以下授课目标:

1.鉴于线性代数课程对初学者较为抽象,通过较多的实际例子和直观的几何图形及与空间解析几何的内容相结合等方法来引入相关的概念,加深对线性代数有关定理的理解。

2.通过线性代数相关的定理证明及应用,逐步培养学生抽象的思维能力和严谨的推理能力,以及运用线性代数的基本理论分析问题的能力。

3.使学生掌握线性代数的基本理论和研究方法,并能较为灵活地加以运用。

4.培养学生的抽象思维和逻辑思维能力,运用线性代数的基本理论分析问题的能力,并为学生进一步学习其它数学课程和专业课程打下良好的基础。

5.线性代数课程每一章都有本章节的实际应用案例供大家开拓视野。



成绩 要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


课程大纲
行列式
1.1 n阶行列式的定义
1.1.1 排列与逆序
1.1.2 二阶与三阶行列式
1.1.3 n阶行列式的定义
1.2行列式的性质
1.3行列式的展开与计算
1.3.1行列式按一行(或一列)展开
1.3.2拉普拉斯(Laplace)定理
1.4克莱姆(Cramer)法则
1.5行列式的应用
1.6行列式应用案例
矩阵
2.1 矩阵的概念
2.2矩阵的运算
2.2.1 矩阵的加法与数乘
2.2.2 矩阵的乘法
2.2.3 矩阵的转置
2.3逆矩阵
2.3.1 逆矩阵的概念
2.3.2 正交矩阵
2.4分块矩阵
2.4.1分块矩阵的概念
2.4.2 分块矩阵的运算
2.4.3准对角形矩阵
2.4.4 分块矩阵小结
2.5初等变换与初等矩阵
2.5.1 矩阵的初等变换
2.5.2初等矩阵(1)
2.5.2初等矩阵(2)
2.5.3矩阵方程
2.6向量组的线性相关性
2.6.1矩阵的秩
2.6.2用初等变换求矩阵的秩
2.7矩阵应用
2.8矩阵应用案例
向量组的线性相关性
3.1向量的概念与运算
3.1.1向量的概念
3.1.2向量的运算
3.2向量组的线性相关性
3.2.1向量组的线性相关与线性无关(1)
3.2.1向量组的线性相关与线性无关(2)
3.2.1向量组的线性相关与线性无关(3)
3.2.2向量组线性相关性的判别法(1)
3.2.2向量组线性相关性的判别法(2)
3.3向量组的秩
3.3.1向量组的秩与极大线性无关组
3.3.2向量组的等价
3.4向量空间
3.4.1向量空间的概念
3.4.2基、维数与坐标
3.4.3基变换与坐标变换
3.5向量组的应用
3.6向量组的线性相关性应用案例
线性方程组
4.0问题的引入
4.1线性方程组有解的判定定理
4.2线性方程组解的求法(1)
4.2线性方程组解的求法(2)
4.2线性方程组解的求法(3)
4.3线性方程组解的结构
4.3.1齐次线性方程组解的结构(1)
4.3.1齐次线性方程组解的结构(2)
4.3.2非齐次线性方程组解的结构(1)
4.3.2非齐次线性方程组解的结构(2)
4.4线性方程组的应用
4.5最小二乘法的应用
矩阵的相似变换
5.1方阵的特征值与特征向量
5.1.1特征值与特征向量的概念
5.1.2特征值与特征向量的求法
5.1.3特征值与特征向量的性质
5.2矩阵的相似对角化
5.2.1相似矩阵
5.2.2矩阵的相似对角化
5.3实对称矩阵的相似对角化
5.3.1向量的内积与施密特正交化方法
5.3.2实对称矩阵的特征值与特征向量
5.3.3实对称矩阵的相似对角化
5.4相似变换应用
5.5矩阵相似变换应用案例
二次型
6.1二次型及其矩阵表示
6.2 化二次型为标准形
6.2.1配方法
6.2.2正交替换法
6.3规范形及唯一性
6.3.1实二次型的规范形及唯一性
6.3.2复数域上二次型的规范形
6.4正定二次型与正定矩阵
6.5线性二次型的应用
展开全部
预备知识

高中数学中线性代数相关知识

参考资料

课程应用教材

《线性代数》,北京航空航天大学出版社

作者:高宗升、周梦、李红裔

课程参考教材

[1] 李尚志.线性代数(数学专业用). 北京:高等教育出版社,2006.

[2] 方文波.线性代数及其应用.北京:高等教育出版社,2011.

[3] 孟昭为,孙锦萍,赵文玲,等.线性代数.3版.北京:科学出版社,2015.

[4] 闫厉.线性代数.北京:科学出版社,2010.

[5] 同济大学数学系.工程数学-线性代数.6版.北京:高等教育出版社,2014.

[6] 同济大学数学系.线性代数附册学习辅导与习题全解(同济•第六版).北京:高等教育出版社,2014.

[7] 肖马成.线性代数(理工类).3版.北京:高等教育出版社,2018.

[8] 高志强,庞彦军.线性代数.北京:科学出版社,2016.

[9] 吴传生.经济数学-线性代数.3版.北京:高等教育出版社,2015.

[10] 刘二根.线性代数.南昌:江西高校出版社,2015年7月.

[11] 黄廷祝,成孝予.线性代数与空间解析几何.5版. 北京:高等教育出版社,2018.

[12] 白峰杉.大学数学课程在中国的演化——中外数学教育的比较与思考[J]. 数学通报,2006(11):19-21.

[13] 郝志峰,谢国瑞,汪国强,等.线性代数.3版.北京:高等教育出版社,2013.

[14] 吉林大学数学学院.大学数学-线性代数.3版.北京:高等教育出版社,2014.

[15] 毕守东,赵有益.线性代数.2版.北京:中国农业出版社,2016.

[16] 唐忠明,滕冬梅.线性代数.北京:科学出版社,2011.

[17] 张学奇,赵梅春.线性代数.2版.北京:中国人民大学出版社,2015.

[18] 谢正,张长虹,李建平.高等数学MOOC课程在线学习行为探析.大学数学. 2018年04期 v.34;No.198 41-45页.

[19] 房秀芬,黄廷祝,蒲和平.线性代数课程小班化探究式教学模式的实践与思考.大学数学. 2018年06期 v.34;No.200 41-44页.



源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

北京航空航天大学
7 位授课老师
李红裔

李红裔

教授/博士生导师

赵迪

赵迪

教授/博士生导师

王永革

王永革

副教授

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