本書是華中科技大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院編寫的《線性代數(shù)(第四版)》,根據(jù)“工科類本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求”,并考慮到不同層次學(xué)生、不同學(xué)時課程的實(shí)際需要編寫而成。全書共七章,內(nèi)容包括行列式、矩陣、n維向量空間、線性方程組、相似矩陣、二次型、線性空間與線性變換,書末附有部分習(xí)題答案。本次修訂對部分章節(jié)的內(nèi)容做了增加、調(diào)整和修改,并在書中補(bǔ)充了大量的練習(xí)與思考,增加與教材內(nèi)容相配套的線性代數(shù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為本書邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、論述清晰、題目豐富、實(shí)用性強(qiáng),可作為高等學(xué)校理工科各專業(yè)線性代數(shù)課程的教材,也可供科技工作者參考。
《線性代數(shù)(第4版)》繼承了華中科技大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院編寫的《線性代數(shù)》教材前三版的體系與框架,根據(jù)教學(xué)實(shí)踐,并考慮到不同層次學(xué)生、不同學(xué)時課程的實(shí)際需要,結(jié)合科技的進(jìn)步和教學(xué)的發(fā)展修訂而成。
《線性代數(shù)(第4版)》共七章,內(nèi)容包括行列式、矩陣、n維向量空間、線性方程組、相似矩陣、二次型、線性空間與線性變換,書末附有部分習(xí)題答案。本次修訂在第三版的基礎(chǔ)上,增加、調(diào)整和修改了部分章節(jié)的內(nèi)容,并補(bǔ)充了每節(jié)練習(xí)與思考,增加了與教材內(nèi)容相配套的線性代數(shù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。
《線性代數(shù)(第4版)》邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、概念準(zhǔn)確;論述清晰、表述簡潔;題目豐富、實(shí)用性強(qiáng),可作為高等學(xué)校理工科各專業(yè)線性代數(shù)課程的教材,也可供科技工作者或其他讀者自學(xué)參考。
本書第四版保持了第三版的基本內(nèi)容框架,并在其基礎(chǔ)上,根據(jù)教學(xué)實(shí)踐和應(yīng)用中存在的問題和反饋意見做了全面的修訂,內(nèi)容符合“工科類本科數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求”。
修訂的主要內(nèi)容如下:
1.在第一章增加了Laplace定理及其相關(guān)內(nèi)容;
2.在第三章修改了向量與矩陣的相關(guān)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)了矩陣方法在向量研究中的應(yīng)用;
3.在第四章增加了2x2型與3x3型線性方程組的解的概念的幾何圖形直觀,修訂了Gauss消元法,在線性方程組的求解方法中突出了向量方法和矩陣方法的應(yīng)用;
4.第五章從特征值和特征向量問題切入,修改了相關(guān)內(nèi)容的引入與展開;增加了一節(jié)以系統(tǒng)地給出對稱矩陣相似對角化的相關(guān)內(nèi)容;
5.在第六章增加了二維和三維幾何空間中的二次型及其化簡問題的幾何描述,以增強(qiáng)問題的幾何直觀背景和應(yīng)用性;
6.根據(jù)教學(xué)實(shí)踐和線性代數(shù)應(yīng)用的發(fā)展,調(diào)整、更新了部分例題和習(xí)題,完善了每節(jié)后的練習(xí)與思考。
在互聯(lián)網(wǎng)平臺和計(jì)算機(jī)等教學(xué)輔助設(shè)施迅速發(fā)展的背景之下,第四版增加了與本教材配套的線性代數(shù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為線性代數(shù)課程學(xué)習(xí)和應(yīng)用的輔助資源,內(nèi)容包括“矩陣及其運(yùn)算”“向量和線性方程組”“矩陣的特征值和特征向量”“二次型問題”等四個單元,旨在為具有計(jì)算機(jī)操作條件的讀者提供實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo),結(jié)合具有現(xiàn)代科技發(fā)展實(shí)際背景的應(yīng)用問題,使讀者學(xué)習(xí)、掌握使用常用的計(jì)算軟件MATLAB求解線性代數(shù)問題的方法和技巧。讀者可在與教材配套的數(shù)字課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)此內(nèi)容。
本書內(nèi)容包括行列式、矩陣、n維向量空間、線性方程組、相似矩陣、二次型、線性空間與線性變換等七章。第一、二、六、七章的修訂工作由劉先忠完成;第三、四、五章的修訂工作由楊明完成。線性代數(shù)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)由楊明編寫。
在本書的修訂過程中,華中科技大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院的各位任課教師提供了寶貴意見,高等教育出版社給予了大力支持,在此一并表示感謝。
本書雖經(jīng)多年的教學(xué)實(shí)踐打磨,但不足之處在所難免,尚祈讀者不吝指正。
第一章 行列式
§1.1 行列式的定義
§1.2 行列式的性質(zhì)與計(jì)算
§1.3 Cramer法則
習(xí)題一
第二章 矩陣
§2.1 矩陣的概念
§2.2 矩陣的運(yùn)算
§2.3 可逆矩陣
§2.4 分塊矩陣
§2.5 初等變換與初等矩陣
§2.6 矩陣的秩
習(xí)題二
第三章 n維向量空間
§3.1 n維向量的定義
§3.2 n維向量的線性運(yùn)算
§3.3 向量組的線性相關(guān)性
§3.4 向量組的極大線性無關(guān)組
§3.5 向量空間
§3.6 歐氏空間Rn
習(xí)題三
第四章 線性方程組
§4.1 線性方程組的基本概念
§4.2 求解線性方程組的Gauss消元法
§4.3 齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)
§4.4 非齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)
習(xí)題四
第五章 相似矩陣
§5.1 方陣的特征值和特征向量
§5.2 矩陣的相似對角化
§5.3 對稱矩陣的相似對角化
§5.4 Jordan標(biāo)準(zhǔn)形介紹
習(xí)題五
第六章 二次型
§6.1 二次型及其矩陣表示
§6.2 二次型的標(biāo)準(zhǔn)形
§6.3 用正交變換化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形
§6.4 二次型的正定性
習(xí)題六
第七章 線性空間與線性變換
§7.1 線性空間的概念
§7.2 線性空間的基、維數(shù)和坐標(biāo)
§7.3 線性變換
§7.4 線性變換在不同基下的矩陣
習(xí)題七
部分習(xí)題答案