線性代數
緒論 一、線性代數研究的核心問題
代數——用字母代替數;
代數學——關於字母運算的學說,
研究的中心內容:解方程。
初等代數(用字母代替數):
一元一次方程
問題一:如何求解含更多個未知數的一次方程組?
1.varga,2023年提到在bettis原子能實驗室已經解了108000個未知數的方程組;
2.70年代末,我國「全國天文大地網首次整體平差計算」課題,核心部分是求解乙個含16萬個未知數31萬個方程式的矛盾方程組。
一般地,如何求解含個未知數個一次方程的方程組:
其中未知數之間的關係由加法與數乘來實現,稱這種關係為線性關係,稱相應的方程組為線性方程組。
線性代數研究的核心問題——求解線性方程組。
字母——代替代數量(如行列式、向量、矩陣、張量等)。
線性代數定義——研究具有線性關係的代數量的一門學科。
問題二:一元高次方程及多元高次方程組(簡稱為代數方程(組))的有關問題,如:根的個數、根的性質(實根、虛根、重根等)、根的分布(上界與下界、分布區域等)、根的近似計算、公共根等。
研究代數方程(組)多項式代數
高等代數
二、線性代數的重要性
1.數學基礎課之一
數學系: 數學分析(252學時)
高等代數(128學時)
空間解析幾何(48學時)
工科類: 高等數學(192學時)
線性代數(40學時)
空間解析幾何(高等數學含14學時)
2.工程應用的基礎
1)線性模型——利用線性代數的理論直接處理;
2)非線性模型——利用一系列的線性運算逐步完成;
3)高維問題——利用線性代數中的概念和方法,書寫上十分簡潔,理論上高度概括,容易抓住問題的本質;
4)計算機為處理線性代數問題提供了強有力的工具。
3.考研中占有較大比例
滿分:150分考試時間:180分鐘
工學類數學一:高等數學60%
線性代數20%
概率論與數理統計20%
數學二:高等數學80%
線性代數20%
經濟學數學三:微積分50%
線性代數25%
概率論與數理統計25%
數學四:微積分50%
線性代數25%
概率論與數理統計25%
l.戈丁(瑞典)《數學概觀》:
「如果不熟悉線性代數的概念,如線性性質、向量、線性空間、矩陣等等,要去學習自然科學,現在看來就和文盲差不多,甚至可能學習社會科學也是如此。」
三、線性代數課程的特點與要求
現代科技人才所必須具備的數學素養:
1.對問題善於從量的方面洞察、抽象和研究;
2.思維的邏輯性和嚴謹性;
3.自我更新數學知識的能力;
4.運用數學的原理和方法解決所從事領域內有關問題的意識、興趣和能力。
通過不同數學課程的學習,受到不同側重點的能力、方法和思維的訓練:
高等數學——研究連續變化的量。
研究物件:函式;
基本思想:以「直」代「曲」、
以「不變」代「變」;
基本方法:初等數學+極限。
目標:培養分析問題和解決問題的能力
線性代數——研究離散變化的量。
研究物件:向量和矩陣;
基本思想:用字母代替代數量進行運算,
運用概念進行邏輯推理;
方法:多種多樣。
目標:培養創造性分析、思維和邏輯推理的能力。
概率統計——研究隨機變化的量。
目標:培養觀察問題的能力和**能力。
空間解析幾何——形象思維的基礎。
目標:培養空間想象力。
數學建模——演算法設計和資料處理。
目標:培養應用數學知識的能力。
線性代數的特點:
1.概念集中,內容抽象
用字母代替代數量進行運算,關於數的運算規則許多不再適用;概念比較密集,運用概念進行邏輯推理較多。
2.解題方法「靈活多變,不易捉摸」
線性代數需要跳躍性思維,證明題對不同問題有不同的思路,經常有跳躍性;計算題往往一題多解。(高等數學需要連續性思維。)
3.計算麻煩,容易出錯
要求:1.提前預習;
2.內容及時消化;
3.問題及時解決;
4.作業及時完成;
線性代數複習
一 填空題 1 設a為三階方陣且,則 108 23 若方程組有非零解,則常數 1 4 設,且與線性相關,則常數 1 5 中第1行第二列元素的代數余子式 12 6 商量組 1,2 3,4 4,6 的秩為 2 7 設矩陣,則的特徵值為 1,1 2 8 若矩陣a可逆,且,則x b 2 9 若向量與正交,則...
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行列式 1.計算行列式的值 1 2 3 矩陣 1.設,求 p47 8題 2.判斷以下矩陣是否可逆,若可逆,求其逆。1 p53 3 p70 2 2 2 p52,例2 4 3.已知三階方陣a的行列式為1 2,求出行列式的值 p54 8題 4.已知n階方陣a的行列式為6,求出行列式的值.p54 7題 5....
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