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走近线性代数
第8次开课
开课时间: 2025年02月24日 ~ 2025年07月09日
学时安排: 4-6小时每周
当前开课已结束 已有 28 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
课程详情
课程评价(142)
spContent=线性代数——将单个数的运算推广到数表上,更通用的规则,更广泛的含义,更多维度的协调,尽在数表的计算、理解中. 本课程旨在帮助你从使用的角度理解并掌握线性代数中的向量、线性方程组、矩阵、线性变换等概念及他们的运算,相信我们的重新编排与设计会给你带来不一样的学习体验。
线性代数——将单个数的运算推广到数表上,更通用的规则,更广泛的含义,更多维度的协调,尽在数表的计算、理解中. 本课程旨在帮助你从使用的角度理解并掌握线性代数中的向量、线性方程组、矩阵、线性变换等概念及他们的运算,相信我们的重新编排与设计会给你带来不一样的学习体验。
—— 课程团队
课程概述

    本课程主要面向大多数非重点大学学生对线性代数及其应用的渴望而设计。针对这类大多数学生的特点:数学基础相对薄弱、数学学习兴趣偏低甚至惧怕数学、学好数学的自信心偏弱等,力求打造迎合大众化教育形势下广大学生学习需求的线性代数课程。

    课程设计中坚持"难点分散、计算引导、理论后置"的宗旨,以提高学生的数学感知力、提拾学生学习数学信心与兴趣、弥补学生数学基础薄弱为目标,在期望学生逐步入门线性代数学习的同时,更希望达到以浅显内容为切入、以体现数学思想深度为输出的浅入深出效果。

    课程从内容上仍旧涵盖目前大多数院校的同名课程基本内容,只是在组织架构与编排上与以往不同。具体组织手法如下:

    (1)难点分散。对必不可少的难点内容采用分步分散逐步解决,以提高灵活运用的能力,如矩阵乘法分散为:向量内积、矩阵乘以向量、矩阵乘以矩阵三段解决,并揉入块运算拉长时间并逐步深入.

    (2)计算引导。本设计将初等行变换前置,并将其作为定义线性代数概念、解决线性代数问题的重要手段,减少线性代数的理解难度的同时,不失数学应用的合理性;另外,以浅显应用带动深涩数学概念与数学运算规则,通过每部分开头的应用,以期获得“浅入深出”的收效.

    (3)理论后置。将难以计算解释的数学理论置后或置外,一方面降低线性代数的学习难度,另一方面更希望能突出数学的实用成分。如行列式部分,仅仅介绍了行列式的递归定义,这一方面是考虑到行列式部分深涩,也更因为行列式计算更少应用.

课程大纲
向量及其运算
课时目标:理解向量的概念,并会进行向量间加法、向量与数间乘法的计算;理解内积的概念,并会进行内积的计算,会进行向量的夹角计算;了解向量的正交,了解正交向量组、标准正交向量组、标准正交基组的概念。
1.1 营养供需平衡问题
1.2 向量的概念
1.3 再述向量
1.4 向量的线性运算
1.5 向量的内积
1.6 向量的夹角
1.7 向量的正交
第1周测验
第1周作业
线性方程组及其解
课时目标:理解矩阵的三种初等行变换,会用初等行变换化矩阵为其行阶梯形、行最简形;理解线性方程组的解,并能判断线性方程组有无解及对线性方程组进行求解;了解矩阵的四种表达形式,理解线性方程组的矩阵形式;理解齐次线性方程组及其基础解系,了解齐次线性方程组解的性质、解的结构、与非齐次线性方程组解之间的联系。
2.1 交通流量问题
2.2 矩阵的初等行变换
2.3 矩阵的行最简形
2.4 线性方程组解的判定
2.5 线性方程组的求解
2.6 线性方程组的表达
2.7 齐次线性方程组
第2周测验
第2周作业
向量组的线性相关性
课时目标:理解向量组、线性表示的概念,并会用向量组表示向量;理解向量组的线性相关、线性无关的概念,会判断向量组的线性相关与线性无关,会求向量组的最大无关组,并用最大无关组表示其余向量;了解线性相关性的数学描述,以及一些线性相关性的理论结果;理解向量组间线性表示与等价的概念,会进行相关的判定了解矩阵方程,并会用初等行变换求解简单矩阵方程。
3.1 向量组与线性表示
3.2 向量组的线性相关性
3.3 线性相关性的判别
3.4 向量组的最大无关组
3.5 线性相关性的数学描述
3.6 向量组间的等价
3.7 矩阵方程
第3周测验
第3周作业
矩阵及其运算
课时目标:理解矩阵及其意义;理解矩阵的线性运算、矩阵乘法、矩阵的转置等概念,并会进行相应的运算。了解矩阵的分块及其运算特征。
4.1 矩阵及其实际意义
4.2 矩阵的线性运算
4.3.矩阵的乘法运算(1)
4.4.矩阵的乘法运算(2)
4.5.矩阵的其他运算
4.6 矩阵的分块运算
第4周测验题
第4周作业
方阵的幂与行列式
课时目标:理解方阵的幂与行列式的概念,并会用定义进行相关的计算;理解行列式的计算性质、行列式展开等,并会用性质及展开计算行列式;了解克拉默法则。
5.1 方阵的幂
5.2 方阵的行列式
5.3 行列式的性质
5.4 行列式的计算
5.5行列式的展开
5.6 克莱默法则
第5 周测验题
第5周作业
方阵的逆
课时目标:理解方阵的逆,并会求方阵的逆,对可逆方阵在秩、行列式等方面有清醒的认识;了解方阵的伴随矩阵及伴随矩阵性质。理解正交化过程与正交矩阵;理解分块对角矩阵及其运算特征。
6.1. 方阵的逆
6.2. 可逆矩阵的性质
6.3. 伴随矩阵
6.4. 正交矩阵
6.5. 分块对角矩阵
第6周 测验题
第6周作业
矩阵相似与二次型
课时目标:理解方阵特征值、特征向量的概念,并会求方阵的特征值与特征向量;理解矩阵相似的概念,并会将矩阵相似对角化;理解对称矩阵的相似特征,并会将对称矩阵相似对角化;理解二次型的有关概念,并会将二次型化为其标准型。
7.1. 特征值与特征向量的概念
7.2 求特征值与特征向量
7.3 相似矩阵
7.4 对称矩阵的相似对角化
7.5 二次型及其标准形
7.6 二次型化为标准形
第7周测验
第7周作业
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预备知识

中学数学

证书要求

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。


参考资料

【1】陈怀琛,《实用大众线性代数(MATLAB版)》,西安电子科技大学出版社,西安,2014.

【2】同济大学数学系,《线性代数(第六版)》,高等教育出版社,北京,2014.

北京联合大学
1 位授课老师
刘大莲

刘大莲

教授

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