本書是與居余馬等編著的《線性代數(shù)(第2版)》配套的輔導(dǎo)教材,也可為學(xué)習(xí)其他教材的讀者提供有益的指導(dǎo)。全書以章為單位進(jìn)行指導(dǎo)。在每章中,首先明確基本要求,指明學(xué)習(xí)的目標(biāo)和努力的方向,再給出內(nèi)容提要,提綱挈領(lǐng)地概括本章的基本內(nèi)容。然后,逐節(jié)進(jìn)行指導(dǎo),通過對基本概念、定理和方法的深入分析,通過對一些基本、典型題目的講解和演練,引導(dǎo)讀者深入地學(xué)習(xí)和領(lǐng)會每節(jié)的基本內(nèi)容。最后,對部分難題和補(bǔ)充題給出題解,以幫助有余力的讀者進(jìn)一步提高分析問題和解決問題的能力。書后還附有歷年碩士研究生入學(xué)試卷中線性代數(shù)題目的解答,以利于讀者及時地檢查自己的掌握程度?勺鳛楦叩仍盒熒鷧⒖紩涂佳袕(fù)習(xí)用書。
本書是為居余馬等編著的《線性代數(shù)(第2版)》教材(清華大學(xué)出版社出版)配套的輔導(dǎo)教材.它也可為學(xué)習(xí)其他教材的讀者提供有益的指導(dǎo).本書還對歷年碩士研究生入學(xué)考試中線性代數(shù)試題給了題解,這將有助于準(zhǔn)備考研的讀者在學(xué)習(xí)階段更好和更靈活地掌握線性代數(shù)的基本內(nèi)容.
本書的書名《線性代數(shù)學(xué)習(xí)指南》表明了本書主要著眼于指導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)好線性代數(shù)課程,為此本書的內(nèi)容作了以下安排.
首先明確指出每章的“基本要求”,并給出“內(nèi)容提要”.課程的“基本要求”是讀者學(xué)習(xí)的目標(biāo)和努力的方向.每學(xué)習(xí)一個概念及有關(guān)的理論和計算,都要按“基本要求”來掌握它們;每學(xué)完一章,讀者應(yīng)該以“基本要求”為鏡子,對照和檢查是否掌握了“基本要求”,對“基本要求”要能說出個一、二、三,絕不能含糊不清.每章的“內(nèi)容提要”提綱挈領(lǐng)地概括了該章的基本內(nèi)容,它是每一章的“綱”.讀者每學(xué)完一章,都應(yīng)該把“內(nèi)容提要”所涉及的基本概念、基本理論、基本計算以及分析和解決問題的基本方法,深深地印在腦海之中,閉著眼睛都能熟練地陳述“內(nèi)容提要”所述的方方面面,這樣你在思考各種問題和解題時,就有可能“綱舉目張”,順利地抵達(dá)彼岸.
然后,逐節(jié)指導(dǎo)如何學(xué)習(xí)每章每節(jié),這是本書的重點(diǎn)所在.這里一般是從兩個方面來引導(dǎo)讀者深入地學(xué)習(xí)和領(lǐng)會每節(jié)的基本內(nèi)容,掌握分析解決問題的方法,提高解題的能力.第一個方面是對每節(jié)涉及的基本概念及有關(guān)的理論和計算的方法,進(jìn)行深入的分析,力求準(zhǔn)確地理解概念,掌握有關(guān)定理的條件和結(jié)論,掌握計算的基本方法.另一個方面是通過列舉一些基本的、典型的和有一定靈活性的計算題、概念題和證明題,幫助讀者在理論的指導(dǎo)下提高分析和解決各類問題的能力.對于各種類型的計算題要熟練掌握它的基本計算方法.有些題可以一題多解;對于概念題要能準(zhǔn)確地判別各種說法的真?zhèn)危吻逡恍┧剖嵌堑哪:^念;對于證明題要善于應(yīng)用基本概念和基本的定理加以證明,要思路清晰,對各種類型的證明題要概括出一些有效的證明方法(如直接證法,反證法,數(shù)學(xué)歸納法等).
在每章的最后,對部分疑難習(xí)題與補(bǔ)充題給出了題解.這些題多數(shù)是證明題和比較綜合、比較難的計算題,題解一般都提出了解題的思路,以及要用到哪些基本概念和定理.讀者對于這些題,應(yīng)該在認(rèn)真思考以后仍不會進(jìn)行證明或計算時,再看題解,這樣對比自己的思考過程,才能深刻領(lǐng)會解題的關(guān)鍵所在,從而切實提高證明和計算的能力.
本書最后,對歷年碩士研究生入學(xué)考試中線性代數(shù)試題(按本書章的順序匯編)給了題解.這不僅可供考研的學(xué)生作為備考的參考,而且更有意義的是,讀者學(xué)完每一章都檢查一下自己能否解這些題,從中可以發(fā)現(xiàn)自己還有哪些基本內(nèi)容掌握得不夠,需要進(jìn)一步深入和提高,這有助于讀者更好地學(xué)好線性代數(shù)課程內(nèi)容.
由于編著者水平和經(jīng)驗所限,不妥之處在所難免,懇請讀者們批評指正.
編者
2003年2月于清華園
第1章行列式1
1.1基本要求與內(nèi)容提要1
1.2行列式的計算(展開)4
1.3克拉默法則19
1.4部分疑難習(xí)題和補(bǔ)充題的題解21
第2章矩陣37
2.1基本要求與內(nèi)容提要37
2.2高斯消元法42
2.3矩陣的基本運(yùn)算——加法、數(shù)量乘法和乘法49
2.4矩陣的轉(zhuǎn)置62
2.5可逆矩陣及其逆矩陣65
2.6矩陣的初等變換和初等矩陣73
2.7分塊矩陣78
2.8部分疑難習(xí)題和補(bǔ)充題的題解82
第3章線性方程組97
3.1基本要求與內(nèi)容提要97
3.2n維向量及其線性相關(guān)性102
3.3向量組的秩及其極大線性無關(guān)組122
3.4矩陣的秩*矩陣的相抵標(biāo)準(zhǔn)形125
3.5齊次線性方程組有非零解的條件及解的結(jié)構(gòu)131
3.6非齊次線性方程組有解的條件及解的結(jié)構(gòu)142
3.7部分疑難習(xí)題和補(bǔ)充題的題解151
第4章向量空間與線性變換167
4.1基本要求與內(nèi)容提要167
4.2Rn的基與向量關(guān)于基的坐標(biāo)171
4.3Rn中向量的內(nèi)積標(biāo)準(zhǔn)正交基和正交矩陣177
*4.4部分疑難習(xí)題和補(bǔ)充題的題解192
第5章特征值和特征向量矩陣的對角化218
5.1基本要求與內(nèi)容提要218
5.2矩陣的特征值和特征向量相似矩陣221
5.3矩陣可對角化的條件229
5.4實對稱矩陣的對角化237
5.5部分疑難習(xí)題和補(bǔ)充題的題解248
第6章二次型255
6.1基本要求與內(nèi)容提要255
6.2二次型的定義和矩陣表示合同矩陣258
6.3化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形262
*6.4慣性定理和二次型的規(guī)范形274
6.5正定二次型和正定矩陣276
*6.6其他有定二次型285
6.7部分疑難習(xí)題和補(bǔ)充題的題解287
歷年碩士研究生入學(xué)考試中線性代數(shù)試題的題解296