线性代数
线性代数
7万+ 人选课
更新日期:2025/04/28
开课时间2025/02/18 - 2025/06/28
课程周期19 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

线性代数是高校理工、经济、管理、医药、农林等专业必修的一门重要通识基础课,也是数值分析,统计学,运筹学,计算机算法,机器学习,大数据分析等诸多后续课程的必备基础知识。任何问题的解决都是在一定范围内实现离散化的过程,而 离散量和数值计算的理论基础就是线性代数这一理论学科。

线性代数作为数学的一个重要分支,广泛应用于信息和工程技术领域,也是虚拟现实模拟、信息系统工程以及搜索引擎等范畴的理论基础,随着计算机科学的日益发展,许多非线性问题高精度的线性化与大型线性问题的可计算性正在逐步实现,线性代数的地位日趋重要。

线性代数的基本概念、理论和方法都具有较强的逻辑性和抽象性,是教师难教,学生难学的一门数学课。特别是初学者通常都会感到困难,这种情形在国内外皆然。瑞典数学家LarsGarding在其名著《EncounterwithMathematics》中说:“如果不熟悉线性代数的概念,要去学习自然科学,现在看来就和文盲差不多”。

为了打破原教学应付考试的目的,使学生能够更加全面的学习专业知识,作为教学者,我们一直在不停地努力,探索相关课程设计、教学策略和内容的改革,从而更加准确地掌握这门学科的重要性,运用正确的教学方法进行高效的教学,并致力于对线性代数课程进行全方位、立体化和系统性的改革,保证这一教学理论能够与时俱进,实现科学性和长远性的统一,而且也顺应时代发展的要求。 学生通过对本线性代数MOOC课程的学习,其抽象思维、逻辑推理、分析论证及计算应用等能力将均得以提高,从而全面提升数学素养。

课程组对教学内容精心设计,本着由浅入深、循序渐进的原则,力求让你顺畅、高效地理解和掌握线性代数中的基本理论和基本方法,并达到教育部大学数学指导委员会和研究生入学考试对本课程的要求。课程的主要内容主要涉及六个板块:行列式、矩阵、n维向量、线性方程组、特征值与特征向量、二次型。课程将以“矩阵”为主线,贯穿始终。

本课程团队成员多年一直讲授线性代数、 高等代数、 高等数学以及概率统计与随机过程等课程,具有丰富的教学经验和扎实的教学研究能力。团队成员曾荣获南京邮电大学青年教师授课竞赛一、二等奖;南京邮电大学青年教师优秀教学奖、教学标兵奖;江苏省高校数学基础课青年教师授课竞赛一、二等奖; 全国大学数学微课设计大赛江苏省特、一、二等奖和全国一等奖;江苏省高校微课设计竞赛一 、二等奖 ;多媒体课件设计大赛全国三等奖;全国大学生数学建模竞赛全国一、二等奖诸多奖项。

课程大纲
行列式
1.1——二阶与三阶行列式
1.2——全排列与逆序数
1.3——n阶行列式的定义
1.4——行列式的性质
1.5——三阶行列式的展开
1.6——n阶行列式的展开
1.7——行列式的计算(一)
1.8——行列式的计算(二)
1.9——克莱姆法则
1.10——克莱姆法则(应用举例)
行列式(单元测验)
矩阵
2.1——矩阵的定义
2.2——矩阵的线性运算
2.3——矩阵的乘法
2.4——矩阵的转置
2.5——矩阵的行列式及伴随矩阵
2.6——逆矩阵(一)
2.7——逆矩阵(二)
2.8——矩阵的分块
矩阵(单元测试)
矩阵的初等变换与线性方程组
3.1——线性方程组概述
3.2——高斯消元法与初等变换
3.3——矩阵的化简
3.4——高斯消元法(续)
3.5——初等矩阵与初等变换
3.6——初等变换法求逆矩阵
3.7——矩阵的秩
3.8——矩阵的秩(续)
3.9——矩阵的秩与线性方程组
3.10——含参数线性方程组(举例)
矩阵的初等变换与线性方程组(单元测试)
向量组的线性相关性
4.1——n维向量及其线性运算
4.2——向量组的线性表示
4.3——向量组的线性相关性
4.4——向量组与向量组的线性关系
4.5——线性相关性5大定理
4.6——向量组的极大无关组
4.7——向量组的秩与矩阵的秩
4.8——向量空间
4.9——基、维数、坐标
4.10——基变换与坐标变换
向量组的线性相关性(单元测试)
线性方程组的解的结构
5.1——齐次线性方程组解的结构(一)
5.2——齐次线性方程组解的结构(二)
5.3——非齐次线性方程组解的结构(一)
5.4——非齐次线性方程组解的结构(二)
线性方程组的解的结构(单元测验)
矩阵的相似对角化
6.1——矩阵的特征值与特征向量的概念
6.2——特征值的计算
6.3——特征值与特征向量的性质
6.4——相似矩阵
6.5——矩阵的相似对角化
6.6——向量的度量概念
6.7——正交向量组
6.8——施密特正交化
6.9——正交矩阵
6.10——实对称矩阵的性质
6.11——实对称矩阵的对角化
矩阵的相似对角化(单元测试)
二次型
7.1——二次型及其矩阵表示
7.2——二次型的线性变换
7.3——二次型的标准形
7.4——正交变换化二次型为标准形
7.5——配方法与初等变换法化为标准形
7.6——二次形的标准形在二次曲面中的应用
7.7——惯性定理
7.8——二次型的正定性
7.9——二次型的正定性(举例)
7.10——二次型的有定性(选学)
二次型(单元测试)
期末复习
期末复习一
期末复习二
期末复习三
期末复习四