本书是针对高等学校理工类与经济管理类专业“线性代数”课程编写的教材,本书共8章,主要内容包括:线性方程组与矩阵、方阵的行列式、矩阵代数、n维向量、向量空间、矩阵的特征值与特征向量、二次型、MATLAB软件在线性代数中的应用.每节中穿插有例题、练习题,每章末附有习题.书末附录包括:用逆序法定义行列式的值、习题参考解答.本书结合理工类与经济管理类专业的教学实际,注意理论和实际相结合,选材适当,体系新颖,论述严谨,条理清楚,对概念的解释透彻,便于教师教学和学生自学,本书可作为高等学校理工类与经济管理类本、专科“线性代数”课程的教材.
徐勇,南开大学博士,河北工业大学教授,河北省运筹学会理事,河北省高等学校大学数学教学分指导委员会委员。长期讲授复变函数与积分变换、线性代数等课程。
目 录
第1章 线性方程组与矩阵\t1
§ 1.1 线性方程组\t1
1.1.1 线性方程组的概念\t1
1.1.2 非齐次线性方程组的解法\t2
1.1.3 齐次线性方程组的解法\t5
§ 1.2 矩阵及其初等变换\t7
1.2.1 矩阵\t7
1.2.2 矩阵的初等变换\t11
§ 1.3 定理的证明\t17
习题1\t19
第2章 方阵的行列式\t21
§ 2.1 n阶行列式\t21
2.1.1 余子矩阵\t21
2.1.2 n阶行列式的定义\t22
§ 2.2 n阶行列式的性质\t26
2.2.1 代数余子式展开性质\t26
2.2.2 初等变换性质\t28
2.2.3 行列式的计算举例\t30
§ 2.3 行列式的应用\t36
2.3.1 矩阵的秩\t36
2.3.2 克拉默法则\t39
§ 2.4 定理的证明与拉普拉斯定理\t41
2.4.1 定理的证明\t41
2.4.2 拉普拉斯定理\t44
习题2\t46
第3章 矩阵代数\t48
§ 3.1 矩阵的运算\t48
3.1.1 矩阵的加法与数乘\t48
3.1.2 矩阵的乘法\t50
3.1.3 方阵的幂与方阵的多项式\t55
§ 3.2 逆矩阵\t57
3.2.1 逆矩阵的概念\t57
3.2.2 初等变换求逆矩阵\t60
3.2.3 利用逆矩阵求解矩阵方程\t64
§ 3.3 矩阵的分块\t66
3.3.1 分块矩阵及其运算法则\t66
3.3.2 一些特殊的分块方法\t69
习题3\t71
第4章 n维向量\t75
§ 4.1 n维向量及向量组的线性相关性\t75
4.1.1 n维向量及其线性运算\t75
4.1.2 向量组的线性相关性\t77
§ 4.2 向量组的秩\t84
4.2.1 向量组的等价性\t84
4.2.2 向量组的最大线性无关向量组与向量组的秩\t87
4.2.3 矩阵的行秩与列秩,向量组秩的求法\t88
§ 4.3 线性方程组解的结构\t93
4.3.1 齐次线性方程组\t93
4.3.2 非齐次线性方程组\t98
习题4\t103
第5章 向量空间\t106
§ 5.1 向量空间与子空间\t106
§ 5.2 向量空间的基与维数\t107
5.2.1 基与维数\t107
5.2.2 基变换和坐标变换\t109
§ 5.3 内积与向量正交性\t111
5.3.1 内积\t111
5.3.2 基的正交规范化\t113
习题5\t117
第6章 矩阵的特征值与特征向量\t118
§ 6.1 特征值和特征向量\t118
§ 6.2 相似矩阵与矩阵对角化\t123
6.2.1 相似矩阵的定义及性质\t123
6.2.2 矩阵对角化\t124
§ 6.3 实对称矩阵的对角化\t129
§ 6.4 定理的证明\t134
习题6\t136
第7章 二次型\t138
§ 7.1 二次型及其矩阵表示\t138
§ 7.2 二次型化为标准形\t141
7.2.1 正交变换法\t141
*7.2.2 配方法\t143
*7.2.3 初等变换法\t145
7.2.4 惯性定理\t146
§ 7.3 正定二次型与正定矩阵\t147
§ 7.4* 定理的证明\t150
习题7\t152
第8章 MATLAB软件在线性代数中的应用\t154
§ 8.1 MATLAB软件基本介绍\t154
8.1.1 MATLAB的安装和启动\t154
8.1.2 命令窗口与文本编辑窗口的使用\t154
8.1.3 数组\t154
8.1.4 循环语句介绍\t155
§ 8.2 用MATLAB求解线性代数中的问题\t155
8.2.1 行列式的计算\t155
8.2.2 矩阵的基本运算\t156
8.2.3 矩阵的初等变换及矩阵的秩\t159
8.2.4 求解线性方程组\t160
8.2.5 特征值和特征向量\t161
8.2.6 实对称矩阵的对角化\t162
8.2.7 二次型\t162
附录A 用逆序法定义行列式的值\t164
附录B 习题参考解答\t169
参考文献\t190