本书内容丰富,衔接紧密,章节间内在逻辑性强,注重应用和实际结合,难易适当,适用面广。全书包括行列式、矩阵、线性方程组、多项式、二次型、线性空间、线性变换、欧氏空间、双线性函数等,每一章包括相关数学家简介、应用聚焦和问题探究等内容,每节后面附有相应的习题。
高等代数是数学相关专业最重要的基础课之一,它对于学生数学思维能力的培养、良好数学素养的养成,以及铸就未来学习的坚实基础都具有举足轻重的作用。作者从20世纪90年代初开始,借助先进的教学理论和现代教育理念对高等代数课程的内容及教学方法进行了大胆的探索,并被国家教委批准为世行贷款研究课题(JG076),取得了令人满意的教学效果和研究成果。1999年,高等代数课程被评为山东省高等教育改革试点课程。2004年,高等代数课程被评为山东省省级精品课程,相关成果获得山东省高等学校优秀教学成果奖。在这期间,我们进一步对该课程的内容、体系、教学方法进行了改革。本教材是在作者多年使用的讲义的基础上编写而成,主要体现了以下特色:
1.凸显应用。理论联系实际,尽量从实践和实际问题中引入概念和定理,注重高等代数与现代科技、社会生活的密切联系,突出其在现代科技中的应用。在教材的许多章节增加了应用的实例——应用聚焦,显现出高等代数应用的广泛性,以及现代生活、现代科技发展的数学化趋势,从而提高学生的学习兴趣。
2.体现知识间的联系。注意高等代数与初等数学的联系,以培养学生居高临下解决初等数学问题的能力。这种联系,主要体现在部分例题及习题之中。
3.突出入文主义精神。教材中增加了数学家小传——人物聚焦,让学生了解数学家在数学发展史上的贡献,加强科学精神与人文精神的密切结合。
4.注重创新精神的培养。教材中增加了“问题探究”,供有兴趣的学生去另辟蹊径,探讨创新。
5.重视思维培养。注重介绍基本概念、原理产生的过程,培养学生观察、思考、提出问题的能力,不断提高数学素养。
6.例题、习题配置丰富。教材中配置了典型的例题,尽可能不局限于孤立地求解某种特例,而是注重剖析思想、开拓思路,从中寻求一类题型的一般规律和思想方法,做到举一反三。习题按节配置,有难有易,章后留有大量的补充题。这些习题中有些是从某些高等代数教材中选取的,有些是近几年的考研试题,也有自己编撰的。书中带“*”号的习题,主要供学有余力的学生选用,适应因材施教、分层次教学的需要。
第1章 行列式
§1.1 数域
§1.2 n元排列
§1.3 n阶行列式的定义
§1.4 行列式的性质
§1.5 行列式按行(列)展开
§1.6 拉普拉斯定理与行列式相乘规则
§1.7 行列式的计算
§1.8 克拉默法则
补充题一
第2章 矩阵
§2.1 矩阵的概念
§2.2 矩阵的运算
§2.3 逆矩阵
§2.4 矩阵的初等变换
§2.5 矩阵的分块
§2.6 分块矩阵的初等变换
补充题二
第3章 线性方程组
§3.1 高斯消元法
§3.2 线性方程组解的问题
§3.3 n维向量
§3.4 向量的线性相关性
§3.5 矩阵的秩
§3.6 线性方程组有解判别定理
§3.7 线性方程组解的结构
补充题三
第4章 多项式
§4.1 一元多项式
§4.2 整除
§4.3 最大公因式
§4.4 因式分解定理
§4.5 重因式
§4.6 多项式函数
§4.7 复数域和实数域上的多项式
§4.8 有理系数多项式
§4.9 多元多项式
§4.10 对称多项式
补充题四
第5章 二次型
§5.1 二次型的概念及其矩阵表示
§5.2 标准形
§5.3 规范形
§5.4 正定二次型
补充题五
第6章 线性空间
§6.! 映射、代数运算
§6.2 线性空间的定义
§6.3 基、维数、坐标
§6.4 基变换和坐标变换
§6.5 线性子空间
§6.6 子空间的和与直和
§6.7 线性空间的同构
补充题六
第7章 线性变换
§7.1 线性变换的概念和运算
§7.2 线性变换的像与核
§7.3 线性变换和矩阵
§7.4 特征值和特征向量
§7.5 线性变换的对角化
§7.6 不变子空间与线性变换的准对角化
……
第8章 λ-矩阵
第9章 欧几里得空间
第10章 双线性函数
附录 MATLAB在高等代数中的应用
参考文献