线性代数是高等院校各专业学生的一门必修的数学基础课。在很多的应用领域,处理问题的方法是将实际问题离散化,进而将问题转换成为能用计算机处理的数值问题,线性代数提供解决数值问题计算的理论基础。
本课程内容涵盖矩阵理论,线性方程组的求解及解的结构,矩阵特征值和特征向量等都是现代科学和技术的重要基础,而行列式是其中不可缺少的研究工具,二次型的理论对研究函数的几何特征具有很大的帮助。本课程主要围绕上述内容展开,基本内容涵盖了全国硕士研究生入学统一考试的考纲中线性代数的所有内容。
MOOC线性代数根据教学内容,归纳出60个重要的知识点,录制了60个视频资料,便于同学学习。
通过线性代数的学习,使学生掌握线性代数的基本知识,如矩阵及其运算、行列式、矩阵的初等变换、向量组的线性相关性、线性方程组解的存在性及其求解方法、矩阵特征值和特征向量的定义及其计算方法。培养学生数学思想和能力的同时,也为后继课程的学习打下代数的基础.
略
第1周 第一章 行列式(上)
1.1~1.3 行列式的定义、全排列和对换
第2周 第一章 行列式(中)
1.4 行列式的性质(上)
1.4 行列式的性质(下)
1.5 行列式按行(列)展开(上)——降阶法
第3周 第一章 行列式(下)第二章 矩阵(上)
1.5 行列式按行(列)展开(下)——范德蒙行列式
2.1~2.2 线性方程组和矩阵、矩阵的运算(上)
2.2 矩阵的运算(中)—— 矩阵乘积
2.2 矩阵的运算(下)—— 方阵的幂和矩阵的转置
第1章 单元测验
第4周 第二章 矩阵(中)
2.2 矩阵运算(下)——伴随矩阵(含1.5 代数余子式的性质及其应用)
2.3 逆矩阵(上)——可逆矩阵的定义
2.3 逆矩阵(中)—— 可逆矩阵的性质
2.3 逆矩阵(下)—— 矩阵方程
第二章(2.1~2.2)单元测验
第5周 第二章 矩阵(下)第三章 矩阵的初等变换与线性方程组(上)
2.4 克拉默法则
2.5 矩阵分块法
3.1 矩阵的初等变换(1)
3.1 矩阵的初等变换(2)——行阶梯形、行最简形和等价标准型
3.1 矩阵的初等变换(3)——初等矩阵
第二章(2.3、2.5)单元测验
第6周 第三章 矩阵的初等变换与线性方程组(中)
3.1 矩阵的初等变换(4)——初等矩阵应用算例
3.1 矩阵的初等变换(5)——可逆矩阵的一个充要条件
3.1 矩阵的初等变换(6)——行初等变换求逆矩阵
3.1 矩阵的初等变换(7)——列初等变换求逆矩阵
3.2 矩阵的秩(上)
3.2 矩阵的秩(下)
第3章(3.2)单元测验
第3章(3.1(1~5))单元测验
第7周 第三章 矩阵的初等变换与线性方程组(下)
3.3 线性方程组的解(上)——非齐次线性方程组解的判别定理
3.3 线性方程组的解(中)——齐次线性方程组解的判别定理
3.3 线性方程组的解(下)——含参量线性方程组解的存在性
第3章(3.3)单元测验
第9周 第四章 向量组的线性相关性(上)
4.1向量组及其线性组合(上)—— 向量组、向量的线性运算
4.1向量组及其线性组合(下)—— 向量组的线性组合和线性表示
4.2 向量组的线性相关性(上)——向量组的线性相关的定义
4.2 向量组的线性相关性(中)—— 向量组线性相关的判别定理
4.2 向量组的线性相关性(下)——线性相关性小结及其算例
4.1~4.2 单元测验
第10周 第四章 向量组的线性相关性(中)
4.3 向量组的秩(上)—— 向量组的最大无关组和秩的定义
4.3 向量组的秩(中)—— 向量组秩的唯一性
4.3 向量组的秩(下)—— 矩阵的三个秩
4.3 向量组的秩(下)—— 最大无关组的计算
4.4 线性方程组的解的结构(1)——齐次线性方程组的基础解系
4.4 线性方程组的解的结构(2)——基础解系的求法
4.4 线性方程组的解的结构(3)——非齐次线性方程组的解的结构
4.4 线性方程组的解的结构(4)——利用线性方程组解的结构讨论的问题
4.3 单元测验
4.4 单元测试题
第11周 第四章 向量组的线性相关性(下)第五章 相似矩阵及二次型(上)
4.5 向量空间(上)—— 定义
4.5 向量空间(下)—— 向量的坐标
5.1 向量长度、内积及正交性(上)——向量的内积和正交向量组
5.1 向量长度、内积及正交性(中)——施密特正交化
5.1 向量长度、内积及正交性(下)——正交矩阵
4.5 单元测验题
第12周 第五章 相似矩阵及二次型(中)
5.2 方阵的特征值与特征向量(1)——特征值和特征向量的定义
5.2 方阵的特征值与特征向量(2)—— 特征值和特征向量的计算
5.2 方阵的特征值与特征向量(3)—— 特征值和特征向量的运算性质
5.2 方阵的特征值与特征向量(4)——不同特征值所对应的特征向量是线性无关的
5.3 相似矩阵(上)—— 相似矩阵的定义
5.3 相似矩阵(中)—— 矩阵可对角化的充要条件
5.3 相似矩阵(下)—— 计算方阵的幂
5.1~5.2 单元测验题
5.3 单元测验题
第13周 第五章 相似矩阵及二次型(下)
5.4 对称矩阵的对角化(上)——对称矩阵的特征值和特征向量
5.4 对称矩阵的对角化(下)——对称矩阵正交对角化
5.5 二次型及其标准形(上)—— 二次型及其矩阵
5.5 二次型及其标准形(下)—— 二次型的标准形
5.6 用配方法化二次型为标准形
5.7 正定二次型(上)——惯性指数和矩阵的合同
5.7 正定二次型(中)——正定二次型的定义
5.7 正定二次型(下)——正定二次型的判别及其性质
5.4~5.5 单元测验题
5.6~5.7 单元测试题
中学数学知识
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