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高等代数(下)
第1次开课
开课时间: 2020年02月23日 ~ 2020年07月06日
学时安排: 4
当前开课已结束 已有 97 人参加
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spContent=“高等代数(下)”是数学类专业的核心基础课程,授课内容包括 “线性变换,Jordan标准形与λ-矩阵,欧氏空间,二次型与双线性函数”。本课程的学习将为“抽象代数”与”矩阵分析“等后续数学类课程的学习奠定良好的基础。
“高等代数(下)”是数学类专业的核心基础课程,授课内容包括 “线性变换,Jordan标准形与λ-矩阵,欧氏空间,二次型与双线性函数”。本课程的学习将为“抽象代数”与”矩阵分析“等后续数学类课程的学习奠定良好的基础。
—— 课程团队
课程概述

高等代数()”是数学类专业的核心基础课程。高等代数()”的授课内容包括线性变换,Jordan标准形与λ-矩阵,欧氏空间,二次型与双线性函数。课程的内容体系与讲授突出如下特性:

(1) 同时给出方阵与线性变换特征值与特征向量的定义,强调二者之间的密切联系;并以矩阵情形的讨论为主,辅以较多的计算范例,便于学生较迅速且深刻理解概念的内涵与关联;

(2) 先讲述实对称矩阵的性质,并以此作为二次型讨论的基础,使得二次型相关概念理论更易于理解;

(3) 定义性质与定理的讲解与各种范例紧密结合,化抽象为具体,符合学习认知规律;证明与计算紧密结合, 通过具体实例阐述抽象的概念, 便于学生理解;

(4) 课程讲解的难度,学习进度与电子科大数学类学生学习进度一致;每一节课程均精心编制相应的练习题,方便学生巩固所学。

   通过高等代数()” 的学习,使选课学生掌握高等代数的基本知识,理解基本的概念和理论; 学会分析解决数学问题的基本方法,掌握课程的知识结构及内在联系,并以之进行正确的推理证明与快捷的计算;培养学生的抽象思维、逻辑思维、空间想象力等能力。本课程的学习将为“抽象代数”、“矩阵理论”及其它后续数学类课程的学习奠定良好的基础。

成绩 要求

本课程的学习环节包含:观看讲课视频、完成每章的单元测验题、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, 题型为选择与填空题, 所有单元测验分数占课程成绩的60%.


(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40%.

课程大纲

   录

第六章 线性变换


6.1 线性映射

6.1.1 线性映射的概念

6.1.2 线性映射的性质

6.1.3 线性映射的矩阵表示

6.1.4 线性映射的运算 


6.2线性映射的像与核

    6.2.1 像与核的概念和性质

    6.2.2 线性同构

    6.2.3 核与像的计算

    6.2.4 核与像的维数关系


6.3线性变换

    6.3.1 定义与性质

    6.3.2 可逆线性变换

    6.3.3 线性变换的运算和矩阵

6.4特征值与特征向量

    6.4.1 方阵与线性变换的特征值

    6.4.2 特征值与特征向量的判定

    6.4.3 特征值与特征向量的计算

    6.4.4 特征多项式

    6.4.5 方阵的多项式, 逆与伴随矩阵的特征向量

    6.4.6 Hamilton-Cayley定理


6.5相似对角化

    6.5.1 引例

    6.5.2 代数重数与几何重数

    6.5.3 相似对角化的判定与计算(1)

    6.5.4 相似对角化的判定与计算(2)

        6.5.5  相似对角化的范例

    6.5.6 方阵方幂的计算


6.6不变子空间

    6.6.1 A-不变子空间

    6.6.2 A-子空间分解

   

6.7对偶空间

    6.7.1 对偶空间

    6.7.2 二重对偶



第八章 欧氏空间


8.1 内积与欧氏空间

8.1.1 定义与实例

8.1.2 Cauchy不等式

8.1.3 度量矩阵


8.2标准正交基

    8.2.1 标准正交基

    8.2.2 Gram-Schmidt 正交化方法

    8.2.3 正交矩阵

    8.2.4 欧氏空间同构


8.3正交变换与正交补

    8.3.1 正交变换

    8.3.2 正交补

    8.3.3 正交投影

    8.3.4 正交投影


8.4实对称矩阵的标准形

    8.4.1 实对称矩阵

    8.4.2 对称变换

    8.4.3 实对称矩阵的正交对角化

    


第九章 二次型与双线性函数


9.1 二次型

9.1.1 二次型的定义

9.1.2 可逆线性替换变换


9.2标准形与规范形

    9.2.1 配方法

    9.2.2 规范形



9.3正定二次型

    9.3.1 正交变换化二次型为标准形

    9.3.2 正定性概念与性质

    9.3.3 正定性判定(1)

    9.3.4 正定性判定(2)

    9.3.5 度量矩阵的正定性

    9.3.6 半正定, (半)负定与不定二次型


9.4双线性函数

    9.4.1 双线性函数双线性函数双线性函数

    9.4.2 非退化双线性函数

    9.4.3 (反)对称双线性函数

    



第七章 Jordan标准形


7.1 最小多项式

7.1.1 最小多项式的概念和性质

7.1.2 最小多项式的计算

7.1.3 广义特征子空间分解


7.2Jordan-Chevalley分解

    7.2.1 幂零与半单

    7.2.2 上三角化定理

    7.2.3 幂零判别定理

    7.2.4 中国剩余定理

7.2.5 Jordan-Chevalley分解


7.3循环不变子空间与Jordan-标准形

    7.3.1 循环不变子空间

    7.3.2 幂零线性变换的Jordan标准形

    7.3.3 复空间上线性变换的Jordan标准形


7.4λ-矩阵

    7.4.1 λ-矩阵的定义与性质

    7.4.2 λ-矩阵的相抵标准形

    7.4.3 相抵标准形的唯一性

    

7.5矩阵的相似性判定与有理标准形

    7.5.1 方阵的相似与λ-矩阵的相抵

    7.5.2 有理标准形

    



7.6初等因子与Jordan-标准形

    7.6.1 初等因子

    7.6.2 初等因子的计算

    7.6.3 Jordan标准形

    7.6.4 Jordan标准形的应用


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预备知识

高等代数(上)

参考资料

黄廷祝, 何军华, 李永彬 高等代数(第二版),高等教育出版社, 2016

黄廷祝, 成孝予 线性代数与空间解析几何(第五版), 高等教育出版社, 2018

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何军华

何军华

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李永彬

李永彬

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文春

文春

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