本書是一本高等學(xué)校非數(shù)學(xué)專業(yè)的線性代數(shù)教材.全書共6章,內(nèi)容包括行列式、矩陣、向量與向量空間、線性方程組、相似矩陣和二次型.本書力求從促進(jìn)學(xué)生思考的角度進(jìn)行編寫,設(shè)計(jì)了問(wèn)題導(dǎo)讀、例題補(bǔ)全、思維引導(dǎo)、MATLAB應(yīng)用和數(shù)學(xué)家介紹等環(huán)節(jié),在重點(diǎn)、難點(diǎn)和典型例題處提供了微視頻講解.各章選配了適量習(xí)題,以基礎(chǔ)題、提升題和拓展題的形式分層設(shè)計(jì),書后附有部分習(xí)題答案與提示.
本書可作為高等學(xué)校工科、農(nóng)醫(yī)、經(jīng)管等專業(yè)的線性代數(shù)課程的教材,也可作為自學(xué)參考書.
前言
線性代數(shù)是從解線性方程組和討論二次方程的圖形等問(wèn)題發(fā)展起來(lái)的一門數(shù)學(xué)學(xué)科.線性代數(shù)主要介紹代數(shù)學(xué)中線性關(guān)系的經(jīng)典理論,它的基本概念、理論和方法具有較強(qiáng)的邏輯性和抽象性.隨著以學(xué)生為中心教育理念的實(shí)踐,編者致力于出版一本面向?qū)W生的線性代數(shù)教材,并申請(qǐng)了學(xué)校的新形態(tài)教材立項(xiàng).2021年7月編者有幸在哈爾濱的教學(xué)會(huì)議中結(jié)識(shí)了機(jī)械工業(yè)出版社的韓效杰老師,不謀而合,他也在思考教材如何面向?qū)W生的問(wèn)題.在韓老師的鼓勵(lì)和引導(dǎo)下,編者對(duì)本書的編寫萌發(fā)了新的思路,實(shí)為此次會(huì)議的特別收獲.
全書共分為6章,包括行列式、矩陣、向量與向量空間、線性方程組、相似矩陣和二次型等內(nèi)容.本書具有以下特點(diǎn):①力求啟發(fā)學(xué)生思考,設(shè)計(jì)了問(wèn)題導(dǎo)讀、例題補(bǔ)全、思維引導(dǎo)等環(huán)節(jié),通過(guò)應(yīng)用案例和MATLAB實(shí)踐激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓寬知識(shí)面,強(qiáng)化科學(xué)意識(shí);②注重理論知識(shí)應(yīng)用的示范性和多樣性,在重點(diǎn)、難點(diǎn)和典型例題處提供了微視頻講解,幫助學(xué)生理解和復(fù)習(xí),也為教師開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)提供了資源和素材;③每章配備適量的習(xí)題,以基礎(chǔ)題、提升題和拓展題的形式分層設(shè)計(jì),并附有部分習(xí)題答案與提示,以適應(yīng)學(xué)生的個(gè)性化需求;④通過(guò)相關(guān)數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)家事跡和案例分析,展示中國(guó)智慧、哲學(xué)思想、科學(xué)精神和數(shù)學(xué)之美,把價(jià)值引領(lǐng)要素及思維方式的培養(yǎng)融合在線性代數(shù)所包含的豐富學(xué)術(shù)邏輯中.
本書章節(jié)基本內(nèi)容由李秀麗執(zhí)筆;前三章的學(xué)習(xí)任務(wù)由李秀麗和蘇鴻雁設(shè)計(jì),后三章的學(xué)習(xí)任務(wù)由張新麗和陳利利設(shè)計(jì);各章的視頻分別由李秀麗、張新麗、蘇鴻雁、韓銀環(huán)、周紅燕和陳利利錄制;MATLAB操作演示視頻由張新錄制;第1、3、5章的習(xí)題由周紅燕選配,第2、4、6章的習(xí)題由韓銀環(huán)選配.全書由李秀麗審稿并定稿,高俊杰、陳晨和張艷對(duì)書稿進(jìn)行了修訂校對(duì).
在編寫過(guò)程中,編者參考了眾多教材和輔導(dǎo)書,在此謹(jǐn)向作者表示衷心的感謝.感謝楊樹(shù)國(guó)教授和王明輝教授給予的大力支持.對(duì)各位領(lǐng)導(dǎo)、同仁的關(guān)心和支持,在此一并深表感謝.
由于編者時(shí)間和水平有限,書中不妥之處在所難免,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正.
編者
前言
第1章行列式
1.1行列式的定義
1.2行列式的性質(zhì)及其應(yīng)用
1.3行列式按行(列)展開(kāi)
1.4克萊姆法則
1.5用MATLAB計(jì)算行列式
1.6應(yīng)用案例
第1章思維導(dǎo)圖
總習(xí)題一
第2章矩陣
2.1矩陣及其運(yùn)算
2.2逆矩陣
2.3矩陣的初等變換
2.4矩陣的秩
2.5分塊矩陣
2.6用MATLAB進(jìn)行矩陣運(yùn)算
2.7應(yīng)用案例
第2章思維導(dǎo)圖
總習(xí)題二
第3章向量與向量空間
3.1向量與向量組及線性表示
3.2向量組的線性相關(guān)性
3.3極大線性無(wú)關(guān)組和秩
3.4向量空間
3.5用MATLAB求解向量問(wèn)題
3.6應(yīng)用案例
第3章思維導(dǎo)圖
總習(xí)題三
第4章線性方程組
4.1線性方程組的概念及判定方法
4.2齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)
4.3非齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)
4.4用MATLAB求解線性方程組
4.5應(yīng)用案例
第4章思維導(dǎo)圖
總習(xí)題四
第5章相似矩陣
5.1向量的內(nèi)積
5.2矩陣的特征值與特征向量
5.3相似矩陣與矩陣的對(duì)角化
5.4實(shí)對(duì)稱矩陣的對(duì)角化
5.5用MATLAB進(jìn)行矩陣對(duì)角化
5.6應(yīng)用案例
第5章思維導(dǎo)圖
總習(xí)題五
第6章二次型
6.1二次型及其標(biāo)準(zhǔn)形
6.2化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形
6.3正定二次型
6.4用MATLAB進(jìn)行二次型的運(yùn)算
6.5應(yīng)用案例
第6章思維導(dǎo)圖
總習(xí)題六
部分習(xí)題答案與提示
參考文獻(xiàn)