第一章 行列式§1.1 n元排列§1.2 行列式的概念§1.3 行列式的性质§1.4 行列式按行(列)展开§1.5 行列式的应用——克拉默法则本章小结习题一第二章 矩阵§2.1 矩阵的概念§2.2 矩阵的运算§2.3 逆矩阵§2.4 矩阵的分块§2.5 矩阵的初等变换与初等矩阵§2.6 矩阵的秩§2.7 矩阵的应用——线性方程组的有解判别定理本章小结习题二第三章 向量§3.1 向量及其运算§3.2 向量组的线性相关性§3.3 向量组的秩§3.4 线性方程组解的性质与结构本章小结习题三第四章 相似矩阵§4.1 方阵的特征值和特征向量§4.2 相似矩阵与矩阵的对角化§4.3 正交向量和正交矩阵本章小结习题四第五章 二次型§5.1 实对称矩阵的对角化§5.2 二次型及其标准形§5.3 正定二次型本章小结习题五第六章 线性空间与线性变换§6.1 线性空间的概念与性质§6.2 线性空间的基、维数与坐标§6.3 线性变换的概念与性质§6.4 线性变换的矩阵表示本章小结习题六习题参考答案与提示参考文献
科学技术发展日新月异,对创新型人才和创新团队的需求不断增加.党的二十大报告指出,教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑.必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势.高等学校作为培养人才的重要阵地,要加强基础学科、新兴学科、交叉学科建设,要坚持为党育人、为国育才,提高人才培养质量,造就拔尖创新人才,努力培养一流科技领军人才和创新团队、青年科技人才、高技能人才.在这样的背景下,数学自然就发展成为终身学习的基础学科.数学作为一门重要的基础学科,具有悠久的历史和丰富的内容,被广泛地应用于各种领域.作为数学的一个分支,线性代数是离散化和数值计算的理论基础,包括矩阵、线性方程组、向量空间、行列式、二次型、线性空间与线性变换等内容,为解决实际问题提供了强有力的数学工具,在量子力学、机器学习、工程技术、经济管理等众多领域得到了深入的应用.当下,科学技术进入高速发展时期,作为电子学、密码学、通信工程等学科的理论和算法基础,线性代数的作用不容小觑.虚拟现实融合仿真技术、计算机图形学、传感技术等,通过计算机模拟虚拟环境,生成实时动态的三维立体图像,给人以环境沉浸感,在医疗手术模拟、军事模拟、应急推演、飞行模拟等方面有重要作用.近两年出现的自然语言处理工具——ChatGPT借助人工智能技术处理序列数据模型,能够理解语言、生成文本,做到与真正人类几乎无异的聊天交流,还能撰写文章、工作文案、视频脚本、代码及翻译等.这些技术的实现都建立在大规模矩阵及线性方程组的快速求解上.“线性代数”课程具有较强的抽象性和严密的逻辑性,知识点之间联系紧密、环环相扣,且相互渗透.矩阵和向量作为重要的研究手段,始终贯穿全课程.线性方程组作为一个重要的知识板块,连接了矩阵、行列式和向量的许多内容.在课程的学习过程中,读者不仅要勤动手,熟悉基本的代数计算方法和技巧,还要勤思考、多动脑,从不同角度进行归纳和总结.这样才能把握知识之间的逻辑联系,理清脉络,做到融会贯通,从而建立知识体系,学会用代数的思想方法分析和解决问题,有效提高计算能力、逻辑思维能力、数学知识应用能力.这些正是创新型人才需要具备的基本数学素养.本书专为普通高等学校本科非数学专业学生编写,包括行列式、矩阵、向量、相似矩阵、二次型、线性空间与线性变换等基本内容.虽然线性方程组理论是“线性代数”课程的重要部分,但在章节安排上,考虑到行列式与矩阵作为不同工具处理不同类型的线性方程组,向量线性相关性的引入使线性方程组解与解之间的关系变得清晰,结构化明显,因此我们把线性方程组的理论分开安排在相关章节之中,目的是向读者展示数学工具的强大作用.为了方便学生理解课程内容与知识体系,同时考虑到学生的考研需求,本书理论证明较多,但在实际教学过程中,授课教师可以根据教学学时和专业需求酌情删减. 本书由刘淳安、赵天绪、窦晓霞主编.在编写过程中参考了国内许多优秀教材及其他资料,在此谨向相关作者表示衷心的感谢.另外,本书在出版过程中得到了宝鸡文理学院教材建设经费和数学与应用数学国家级一流专业建设经费联合资助.由于作者水平有限,本书存在的不足之处,敬请广大专家、同行和读者批评指正,使其在教学实践中不断完善.编者2024年7月
本书是根据工科类本科数学基础课程的教学基本要求编写而成的,同时借鉴了国内其他优秀教材.在编写过程中,我们还增加了数字资源,包括对抽象内容几何意义的解释、知识难点的讲解视频,以及课件资源和自测题资源.
刘淳安【主编】【中国】【现当代】————————————————————刘淳安,三级教授,博士,硕士生导师,英国Cranfield大学高级访问学者,现任宝鸡文理学院数学与信息科学学院院长。主要研究方向:最优化理论、进化算法及其在投资组合中的应用。参与主持国家、省市级项目8项;出版学术专著1部,研究成果获陕西在等国内外学术期刊发表论文60余篇,被SCI,EI检索20多篇省科学技术二等奖1项,陕西省高等学校科学技术一等奖1项。赵天绪【主编】【中国】【现当代】————————————————————赵天绪,宝鸡文理学院二级教授,博士(后),硕士生导师,省级教学名师,陕西省师德先进个人,入选陕西省特支计划教学名师领军人才项目,宝鸡市“有突出贡献的优秀拔尖人才”等,陕西省高等学校教学指导委员会(专业共同体建设委员会)数理类工作委员会委员;曾任宝鸡文理学院数学与信息科学学院院长,党委研究生工作部部长,学科建设与研究生教育管理处处长。窦晓霞【主编】【中国】【现当代】————————————————————窦晓霞,硕士,宝鸡文理学院讲师。任教十余年来,主讲高等代数与线性代数课程,参与完成线性代数课程教学改革项目,参与教材编写一部,多次获得省级和校级讲课竞赛奖。
本书根据最新的“高等学校理工科、经管类专业线性代数课程的教学基本要求”,并结合考研大纲编写而成。全书共分六章,内容包括:行列式,矩阵,向量,矩阵对角化,二次型,线性空间等。本书配有网络云资源,每章章节末配有习题,书末附有参考答案。本书重在培养学生对实际问题的分析与解决问题能力。本书适合高等院校理工科非数学类各专业作为教材使用,也可作为需要学习线性代数的科技工作者,准备考研的非数学专业学生及其他读者自学的参考书。