线性代数
线性代数
少于1000 人选课
更新日期:2026/04/02
开课平台学银在线
开课高校湖北大学
开课教师徐运阁付辉敬陈媛廖军李丽莎章舜哲
学科专业理学数学类
开课时间2022/03/24 - 2022/07/31
课程周期19 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

你知道电子计算机断层扫描(CT)的数学原理吗? 知道游戏或动漫中的各种场景是如何设计的吗?全球定位系统、网页搜索算法、文本或图像相似度检测、图像信息伪装等的数学原理是什么?《线性代数》这门课程将带领你探索这些现代科技背后的数学原理,为你打开一扇通往机器学习、人工智能、计算机图形学、经济学等现代科技、经济领域的大门。

本课程将突破传统模块化的结构体系,以线性方程组与线性变换的矩阵表示为主线,讲述线性方程组、线性空间理论、线性变换与矩阵、行列式、、相似矩阵与相似对角化、二次型等理论。本课程有以下特点:

一、借助几何直观,将抽象内容可视化。我们对绝大多数重要概念、定理都辅以清晰的几何直观,帮助学生建立数学直觉,有助于他们理解那些抽象的数学概念,进而理解线性代数的本质。

二、动机主导,理清每个概念与定理产生的背景与动机。我们通过融入数学史揭示概念或定理产生的历史背景,或者深入剖析概念或定理产生的科学动机,让学生不仅“知其然”,还要“知其所以然”。

三、以更符合学生认知规律的体系展开内容。我们并没有像绝大多数线性代数教材那样按照“行列式、矩阵、线性方程组、特征值与特征向量、二次型、线性变换”模块化的体系编制教材,而是按照学生的认知规律,从线性方程组的代数角度、几何角度与线性变换角度着手,以线性变换及其矩阵表示为主线展开内容。 

四、适应新工科建设的时代需求。新工科建设对数学知识、方法、思维和能力提出了新的要求,对数学知识的交叉运用提出了更高的要求。我们重视融入反映工科专业实际问题的案例,重视数学文化的渗透, 将思政元素与专业知识有机融合,引导学生探索现代科技背后的数学应用原理,激发学生的学习兴趣。

你将收获什么?

通过本课程的学习,你将有如下收获:

一、掌握线性代数的基础知识、基本思想与方法,能运用线性代数的基本理论解决相关的问题;

二、了解与线性代数相关的一些现代科技背后的数学原理,了解线性代数是计算机图形学、物理学、化学、生物学、经济学、机器学习、人工智能等现代科技、工程技术领域的语言与工具。

适合什么人学习?

本课程适合普通高等学校理科、经济、工科和技术学科等非数学本科专业的学生学习。

课程大纲

课程章节

  • 第一章
  • 第二章
  • 第三章
  • 第四章

第一章

1.1 线性方程组的定义

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1.2 线性方程组的矩阵表示

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1.3 矩阵的初等变换

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1.4 线性方程组解的判定

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1.5 向量

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1.6 线性表示

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1.7 向量组的等价

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1.8 线性相关性的判定1

试读

1.9 线性相关性的性质2

试读

1.10 极大无关组

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1.11 向量组的秩

试读

1.12 矩阵的行秩与列秩

试读

1.13 基、维数与坐标

试读

1.14 齐次线性方程组解的结构

试读

1.15 非齐次线性方程组解的结构

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1.16 内积

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1.17 正交性

试读

1.18 最小二乘法

试读

第二章

2.1 线性变换

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2.2 线性变换的矩阵表示

试读

2.3 矩阵的运算

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2.4 行列式的定义

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2.5 排列

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2.6 行列式的等价刻画(上)

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2.7 行列式的等价刻画(下)

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2.8 行列式的展开定理

试读

2.9 降阶法

试读

2.10 可逆矩阵

试读

2.11 可逆矩阵的性质

试读

2.12 初等矩阵

试读

2.13 初等变换求逆

试读

2.14 Cramer法则

试读

2.15 矩阵的秩的刻画

试读

2.16 矩阵的秩的性质

试读

第三章

3.1 基变换

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3.2 相似矩阵

试读

3.3 特征值与特征向量的求法

试读

3.4 特征值与特征向量的性质

试读

3.5 相似对角化

试读

3.6 相似对角化的判定

试读

3.7 相似对角化的步骤

试读

3.8 正交变换

试读

3.9 正交矩阵

试读

3.10 实对称矩阵的对角化

试读

3.11 实对称矩阵的正交相似对角化

试读

第四章

4.1 实二次型

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4.2 实二次型的标准形

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4.3 实二次型的规范形

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4.4 正定二次型(1)

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4.5 正定二次型(2)

试读

4.6 正定二次型(3)

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