“线性代数 ”是高等院校理工科 、管理 、经济等专业学生必修的 一 门公共基础课 ,也是 考研数学三大基础课程之一 ,具有不可替代的地位 。 编者根据高等院校 “线性代数 ”课程 教学基本要求 ,结合多年教学改革的实际经验编写而成 。
本教材内容包括行列式 、矩阵及其初等变换 、向量的线性运算及相关性 、相似矩阵与 二次型 、线性空间与线性变换(本章为选学内容) , 每章后配有相应的 习题 ,供学 生 练 习 。 内容编排按照由浅入 深 , 由 易到难 , 由具体到抽象 ,循序渐进的原则进行 ,做 到 了 概 念 严 谨 、条理清晰 、语言简练 、易教易学 。选学内容便于教师根据学时选择讲授和读者 自 学 。
本教材具有如下特色 :
1. 聚焦应用能力培育
各章节均融入真实应用案例 ,通过具象化的场景展示 ,帮助学生直观理解所学知识在 实际问题解决中的应用路径 , 强化理论与实践的衔接 。
2. 强化数学实验教学
每章配套基于 Matlab 软件的数学实验内容 , 引导学生通过软件操作深化对数学原 理的理解 ,培养计算思维与实践操作能力 。
3. 深化思政育人融合
编写团队将党的二十大精神深度融入教材体系 , 紧扣 “实施科教兴国战略 , 强化现代 人才建设支撑 ”要求 ,结合课程专业特点与育人 目 标 , 实现知识传授 、能力培养与价值塑 造的三位一体 ,推动课程思政与专业教学有机融合 。
4. 推进数字化资源建设
本教材响应党的二十大精神 ,推进教育数字化 , 建设全民终身学 习 的学习型社会 、学 习 型大国 ,及时丰富和更新了数字化微课资源 , 以二 维码形式融合纸质教材 ,使得教材更 具及时性 、内容的丰富性和环境的可交互性等特征 ,使读者学习时更轻松 、更有趣味 ,促进 了碎片化学 习 ,提高 了 学习效果和效率 。
第 1 章 行列式 1
1. 1 二阶与三阶行列式 1
1. 2 全排列与对换 6
1. 3 n 阶行列式的定义 7
1. 4 行列式的性质 10
1. 5 行列式按行(列) 展开 17
1. 6 克莱姆法则 23
1. 7 典型案例 25
习题 1 27
第 2 章 矩阵及其初等变换 31
2. 1 矩阵的基本概念 31
2. 2 矩阵的运算 34
2. 3 方阵的逆矩阵 42
2. 4 分块矩阵 46
2. 5 矩阵的初等变换 52
2. 6 矩阵的秩 64
2. 7 线性方程组解的判定 67
2. 8 典型案例 73
习题 2 80
第 3 章 向量的线性运算及相关性 83
3. 1 向量及其线性运算 83
3. 2 向量组的线性相关性 85
3. 3 向量组的秩 94
3. 4 向量空间 98
3. 5 线性方程组解的结构 104
3. 6 典型案例 112
习题 3 115
第 4 章 相似矩阵与二次型 120
4. 1 向量的内积与正交矩阵 120
4. 2 方阵的特征值与特征向量 124
4. 3 相似矩阵 130
4. 4 实对称矩阵的对角化 136
4. 5 二次型及其标准形 139
4. 6 惯性定理与正定二次型 145
4. 7 典型案例 149
习题 4 156
第 5 章 线性空间与线性变换 159
5. 1 线性空间 159
5. 2 子空间 、直和 168
5. 3 线性空间的同构 174
5. 4 线性映射及其运算 177
5. 5 线性映射的矩阵表示 180
5. 6 约当(Jordan) 标准形 188
习题 5 190
参考答案 195