《線性代數(shù)》是工科專業(yè)的重要基礎(chǔ)課。它不僅與后續(xù)課程有密切關(guān)系,而且對于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新能力,提高學(xué)生分析問題、解決問題的問題都有著非常重要的作用。
由于線性問題廣泛存在于科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域,尤其是在計算機日益普及的今天,解大型線性方程組、求矩陣的特征值與特征向量等已成為科學(xué)技術(shù)人員經(jīng)常遇到的課題,因此學(xué)習(xí)和掌握線性代數(shù)的理論和方法是掌握現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)以及從事科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)和手段,同時也是實現(xiàn)軟件類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的必備前提。本課程的主要任務(wù)是學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)中常用的矩陣方法、線性方程組及其有關(guān)的基本計算方法。使學(xué)生具有熟練的矩陣運算能力及用矩陣方法解決一些實際問題的能力。從而為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程和進一步提高打下必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
一、本課程的性質(zhì)、目的和任務(wù) 1、本課程的性質(zhì)
線性代數(shù)是討論代數(shù)中線性關(guān)系經(jīng)典理論的課程。它是高等學(xué)校工科本科各專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)理論課。 2、本課程的目的
由于線性問題廣泛存在于科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域,而某些非線性問題廣泛存在于科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域,而某些非線性問題在一定條件下,可以轉(zhuǎn)化為線性問題,因此本課程所介紹的方法廣泛地應(yīng)用于各個學(xué)科。尤其在計算機日益普及的今天,該課程的地位與作用更顯得重要。通過教學(xué),使學(xué)生掌握該課程的基本理論與方法,培養(yǎng)解決實際問題的能力,并為學(xué)習(xí)相關(guān)課程及進一步擴大數(shù)學(xué)知識面奠定必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 3、本課程的任務(wù)
(1)了解行列式的定義和性質(zhì)。掌握二、三階行列式的計算法。熟悉簡單的n階行列式的計算方法。 (2)熟悉矩陣、逆矩陣、矩陣秩的概念,掌握矩陣加減法,乘法轉(zhuǎn)置運算規(guī)律,并掌握逆矩陣和矩陣秩的求法。了解對稱矩陣、對角矩陣、滿秩矩陣、分塊矩陣。
(3)熟悉n維向量、線性相關(guān)、線性無關(guān)的概念。了解向量組線性相關(guān)、線性無關(guān)的重要結(jié)論,最大線性無關(guān)組,向量組的秩的概念、簡介向量空間以及子空間與維數(shù)*。
(4)熟悉線性方程組的解結(jié)構(gòu)與存在解的充要條件,掌握克拉默法則及用初等行交換求解線性方程組的方法。
(5)熟悉矩陣的特征值與特征向量的概念,會求特征值與特征向量,了解相似矩陣,矩陣的對角化,正交矩陣、正交規(guī)范化的施密特(Smidt)方法。
(6) 了解二次型及其矩陣的表示,正交變換法化二次型為標(biāo)準(zhǔn)型,二次型的正定性。