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hi,小mooc
27考研数学120分
SPOC学校专有课程
线性代数(计算机学院)
第6次开课
开课时间: 2024年09月23日 ~ 2025年01月03日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 132 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=《线性代数》的概念看起来有点抽象,但是围绕的核心问题很简单:线性方程组的求解。算法上也简单:一个高斯消元法从头用到尾。所以讲课的重点会放在概念的理解。授课中尽可能用几何直观去理解这些代数概念。希望这门课会帮到你,使你对数学有新的认识。
《线性代数》的概念看起来有点抽象,但是围绕的核心问题很简单:线性方程组的求解。算法上也简单:一个高斯消元法从头用到尾。所以讲课的重点会放在概念的理解。授课中尽可能用几何直观去理解这些代数概念。希望这门课会帮到你,使你对数学有新的认识。
—— 课程团队
课程概述

《线性代数》是大学教育阶段理工科必须学习的知识。不夸张地说,线性代数是现代科技文明的基础,是大数据处理的核心课程之一。这门课围绕线性方程组的求解,诞生了行列式、矩阵、向量三大工具。特别是矩阵,已经发展成长为一个枝繁叶茂的分枝。


学习主要是把概念理解清楚,算法上反而不难。一个高斯消元法就可以应对解线性方程组、求逆矩阵、求矩阵的秩、解矩阵方程等等众多计算问题。


授课方式比较重视用几何理解线性代数的概念。借助几何视角,我们可以直观地把握很多抽象的线性代数概念。


授课内容联系实际,例如会讲解微信朋友圈的一个数列问题,说明这个问题的解法、答案其实非常有趣(视频 1.8);以蒙娜丽莎的画像,说明图像处理的基本原理等等(视频 5.2);会讲到介绍搜索引擎的算法,揭示 Google 财富的秘密(视频 5.3)。


课程幻灯片、教案全部使用 LaTeX 编写。在黄正华的教学信息页面可以下载完整的资料(网络搜索“黄正华”可迅速找到该网页)。



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
第一章 行列式
课时目标:知晓整个课程的框架. 熟悉行列式的性质, 掌握行列式的基本计算.
1.1 线性代数的核心内容
1.2 行列式的定义
1.3 行列式的计算(用定义)
1.4 行列式的性质
1.5 继续:行列式的性质
1.6 行列式的计算(用性质)
1.7 行列式计算的经典例子
1.8 流传于微信朋友圈的一个问题
1.9 行列式计算的常用方法
1.10 克拉默法则、Laplace 定理
第一章单元测验
第二章 矩阵
课时目标:矩阵是一个新的运算对象, 注意矩阵的乘法不满足交换律, 并明白其原因; 知晓逆矩阵出现的原因, 熟悉逆矩阵的求法. 熟练掌握简单矩阵方程的求解.
2.1 矩阵的定义
2.2 高斯消元法
2.3 矩阵的加法、数乘
2.4 矩阵的乘法
2.5 矩阵乘法引入的另一个途径
2.6 矩阵的转置、行列式、幂
2.7 逆矩阵
2.8 逆矩阵、伴随矩阵的性质
2.9 矩阵的初等变换
2.10 矩阵方程
2.11 分块矩阵
第二章单元测验
第三章 线性方程组
课时目标:本章是教材的核心. 要非常熟悉齐次线性方程组的结构. 这一章理论性比较强, 特别是向量组的线性无关性、向量组的秩的理论, 要特别注意理论的几何解释.
3.1 向量的线性相关性
3.2 线性无关性
3.3 向量组的秩、极大无关组
3.4 矩阵的秩
3.5 继续: 矩阵的秩
3.6 矩阵秩的性质
3.7 相抵标准形
3.8 方程组解的基本理论
3.9 继续: 方程组解的基本理论
3.10 非齐次线性方程组有解的条件及解的结构
3.11 继续: 非齐次线性方程组有解的条件及解的结构
第三章单元测验
第四章 向量空间与线性变换
课时目标:本章学习向量空间的基本理论. 请注意正交矩阵的相关理论.
4.1 R^n 的基与向量关于基的坐标
4.2 R^n 中向量的内积、标准正交基
4.3 施密特正交化方法
4.4 正交矩阵及其性质
第四章单元测验
第五章 特征值和特征向量 矩阵的对角化
课时目标:特征值和特征向量的理解, 建议结合几何意义理解. 要非常熟悉矩阵特征值的相关理论、计算.
5.1 矩阵的特征值、特征向量
5.2 继续:矩阵的特征值、特征向量
5.3 Google 搜索的秘密
5.4 特征子空间
5.5 特征值和特征向量的性质
5.6 相似矩阵、矩阵对角化
5.7 实对称矩阵的对角化
5.8 例题讲解
第五章单元测验
第六章 二次型
课时目标:这一章内容比较简单, 主要是矩阵对角化理论在二次型的一个应用.
6.1 二次型的定义和矩阵表示、合同矩阵
6.2 化二次型为标准型
6.3 惯性定理、正定二次型
第六章单元测验
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参考资料

教材:居余马 等 编著, 《线性代数》(第 2 版). 清华大学出版社。


教案、幻灯片:aff.whu.edu.cn/huangzh/ 

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

武汉大学
1 位授课老师
黄正华

黄正华

教授

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