定 價(jià):29.6 元
叢書名:“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者:方文波主編
- 出版時(shí)間:2018/12/1
- ISBN:9787040508611
- 出 版 社:高等教育出版社
- 中圖法分類:O151.2
- 頁(yè)碼:219
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開本:16K
本書于2015年入選“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,是在上一版的基礎(chǔ)上修訂而成的,以本書為核心內(nèi)容的教學(xué)成果“教育信息化背景下線性代數(shù)數(shù)字化課程建設(shè)的探索與實(shí)踐”于2013年獲得了湖北省教學(xué)成果一等獎(jiǎng),同時(shí)本書也是線性代數(shù)國(guó)家級(jí)精品課程和國(guó)家級(jí)精品資源共享課的主講教材。本次修訂將保留并強(qiáng)化第一版的應(yīng)用特色、幾何特色和數(shù)字化資源特色,將本教材打造成以“紙質(zhì)教材+數(shù)字課程”為表現(xiàn)形式的精品新型態(tài)教材。在紙質(zhì)教材修訂方面,在保持第一版整體結(jié)構(gòu)不變的情況下,對(duì)部分章節(jié)進(jìn)行了調(diào)整,以適應(yīng)數(shù)字課程建設(shè)的需求。為了加強(qiáng)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)中暗線(以線性方程組的研究為主線,以線性變換為暗線構(gòu)建內(nèi)容體系)的作用,增加了與線性變換相關(guān)的例題和習(xí)題,并修改了第一版中的錯(cuò)漏之處。在數(shù)字課程建設(shè)方面,錄制了全部課程的教學(xué)視頻,制作了配套的PPT教案,更新完善了線性代數(shù)測(cè)試系統(tǒng)(單機(jī)版)、線性代數(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(單機(jī)版)、線性代數(shù)學(xué)習(xí)模型等軟件。
本書是科技部創(chuàng)新方法工作專項(xiàng)項(xiàng)目——“科學(xué)思維、科學(xué)方法在高等學(xué)校教學(xué)創(chuàng)新中的應(yīng)用與實(shí)踐”(項(xiàng)目編號(hào):20091M010400)、高等學(xué)校大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究與發(fā)展中心2010年第二批教改項(xiàng)目——“線性代數(shù)課程在知識(shí)、素養(yǎng)、能力等方面的具體要求以及在教材、教學(xué)過程和考核中的統(tǒng)籌設(shè)計(jì)與實(shí)踐…‘十一五”國(guó)家課題“我國(guó)高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究”(項(xiàng)目編號(hào):FIB070335)的研究成果之一,是結(jié)合我們多年教學(xué)實(shí)踐、改革的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)的成果編寫而成的。
本書第一版自2011年出版以來,受到了使用者的一致好評(píng)。2015年入選“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,2013年以本教材為核心內(nèi)容的教學(xué)成果“教育信息化背景下線性代數(shù)數(shù)字化課程建設(shè)的探索與實(shí)踐”獲得了湖北省教學(xué)成果一等獎(jiǎng),同時(shí)本教材也是線性代數(shù)國(guó)家精品課程和國(guó)家級(jí)精品資源共享課的主講教材。
由于本書第一版在使用過程中發(fā)現(xiàn)了一些錯(cuò)漏,也收到了很多來自同行的修改建議,同時(shí)我國(guó)教材建設(shè)正從傳統(tǒng)的單一紙質(zhì)教材向與數(shù)字化資源結(jié)合的新形態(tài)教材轉(zhuǎn)型,因此我們對(duì)第一版進(jìn)行了修訂。
本次修訂保留并強(qiáng)化了第一版的“應(yīng)用特色、幾何特色和數(shù)字化資源特色”,將本教材打造成以“紙質(zhì)教材+數(shù)字課程”為表現(xiàn)形式的精品新形態(tài)教材。
在紙質(zhì)教材修訂方面,在保持第一版內(nèi)容整體結(jié)構(gòu)不變的情況下,對(duì)部分章節(jié)進(jìn)行了調(diào)整,以適應(yīng)數(shù)字課程建設(shè)的需求。為了加強(qiáng)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)中暗線(以線性方程組的研究為主線,以線性變換為暗線構(gòu)建內(nèi)容體系)的作用,增加了與線性變換相關(guān)的例題和習(xí)題,修改了第一版中的幾處錯(cuò)誤。版式設(shè)計(jì)上改為雙色印雙欄排,邊欄放資源標(biāo)注及相關(guān)說明。
在數(shù)字課程建設(shè)方面,制作了PPT電子教案,更新完善了線性代數(shù)測(cè)試系統(tǒng)(單機(jī)版)、線性代數(shù)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(單機(jī)版)、線性代數(shù)學(xué)習(xí)模型等軟件。
內(nèi)容處理
本書共有6章,除第0章外,其他每章在基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上,增加了2~4個(gè)應(yīng)用案例。第1章行列式,應(yīng)用案例:求平行四邊形的面積和平行六面體的體積;第2章矩陣及其運(yùn)算,應(yīng)用案例:平面圖形變換、矩陣在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用和希爾密碼;第3章線性方程組,應(yīng)用案例:劍橋減肥食譜、電路網(wǎng)絡(luò)、配平化學(xué)方程式和網(wǎng)絡(luò)流;第4章向量組的線性相關(guān)性,應(yīng)用案例:差分方程中的應(yīng)用和馬爾可夫鏈;第5章特征值、特征向量及二次型,應(yīng)用案例:二次曲線的研究、二次曲面的研究和離散動(dòng)力系統(tǒng)。
在內(nèi)容的組織上,本書以線性方程組的研究為主線。第0章引出線性方程組需研究的問題,是整本書的主線;第1~4章均圍繞線性方程組的研究而展開,第5章可以作為線性方程組的一個(gè)應(yīng)用。對(duì)于重要的概念,我們都給出了相關(guān)的引例,所以本書非常適合于問題式教學(xué)。
在難易程度的處理上,本書適當(dāng)降低了理論深度,部分定理的證明沒有在教材中給出,而是放在學(xué)習(xí)網(wǎng)站上。例題的配置也以基本概念和基本方法為主,適當(dāng)減少了證明題的數(shù)量,應(yīng)用題的數(shù)量則有所增加。
第0章 線性方程組的研究
第1章 行列式
1.1 二階與三階行列式
1.1.1 二階行列式
1.1.2 三階行列式
1.2 n階行列式
1.2.1 排列及其逆序數(shù)
1.2.2 n階行列式的定義
1.3 行列式的性質(zhì)
1.4 克拉默法則
1.5 應(yīng)用舉例
1.5.1 用二階行列式求平行四邊形的面積
1.5.2 用三階行列式求平行六面體的體積
習(xí)題一
實(shí)驗(yàn)練習(xí)一
第2章 矩陣及其運(yùn)算
2.1 矩陣的定義
2.1.1 引例
2.1.2 定義
2.2 矩陣的運(yùn)算
2.2.1 矩陣的線性運(yùn)算
2.2.2 矩陣的乘法運(yùn)算
2.2.3 轉(zhuǎn)置
2.2.4 方陣的行列式
2.3 逆矩陣
2.3.1 引例
2.3.2 定義
2.3.3 方陣可逆的條件
2.4 分塊矩陣
2.4.1 定義
2.4.2 分塊矩陣的運(yùn)算
2.4.3 常用的三種分塊法
2.5 應(yīng)用舉例
2.5.1 平面圖形變換
2.5.2 矩陣在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的應(yīng)用——齊次坐標(biāo)
2.5.3 希爾密碼
習(xí)題二
實(shí)驗(yàn)練習(xí)二
第3章 線性方程組
3.1 消元法
3.1.1 引例
3.1.2 消元法的一般形式
3.2 矩陣的初等變換
3.2.1 定義
3.2.2 初等變換的性質(zhì)
3.3 矩陣的秩
3.3.1 引例
3.3.2 秩的定義
3.3.3 秩的性質(zhì)
3.4 初等矩陣
3.4.1 初等矩陣的引入
3.4.2 定義
3.4.3 初等矩陣的性質(zhì)
3.4.4 求逆矩陣的初等行變換法
3.4.5 初等矩陣決定的線性變換
3.5 線性方程組的解
3.5.1 線性方程組有解的條件
3.5.2 線性方程組的解法
3.6 應(yīng)用舉例
3.6.1 劍橋減肥食譜問題
3.6.2 電路網(wǎng)絡(luò)問題
3.6.3 配平化學(xué)方程式問題
3.6.4 網(wǎng)絡(luò)流問題
習(xí)題三
實(shí)驗(yàn)練習(xí)三
第4章 向量組的線性相關(guān)性
4.1 向量組等價(jià)
4.1.1 向量的定義及運(yùn)算
4.1.2 向量組及其線性組合
4.1.3 向量組等價(jià)
4.2 向量組的線性相關(guān)性
4.2.1 定義
4.2.2 向量組線性相關(guān)性的判別定理
4.3 向量組的秩
4.3.1 引例
4.3.2 定義
4.3.3 向量組的秩與矩陣的秩的關(guān)系
4.3.4 向量組的極大無關(guān)組的求法
4.4 線性方程組解的結(jié)構(gòu)
4.4.1 齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)
4.4.2 非齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)
4.5 向量空間
4.5.1 向量空間的定義
4.5.2 向量空間的基和維數(shù)
4.5.3 向量在基下的坐標(biāo)
4.6 應(yīng)用舉例
4.6.1 在差分方程中的應(yīng)用
4.6.2 馬爾可夫鏈
習(xí)題四
實(shí)驗(yàn)練習(xí)四
第5章 特征值、特征向量及二次型
5.1 向量的內(nèi)積、長(zhǎng)度及正交性
5.1.1 內(nèi)積的定義與性質(zhì)
5.1.2 施密特(Schmidt)正交化過程
5.1.3 正交矩陣
5.2 特征值與特征向量
5.2.1 定義
5.2.2 特征值與特征向量的計(jì)算
5.2.3 特征值與特征向量的性質(zhì)
5.2.4 復(fù)特征值
5.3 相似矩陣
5.3.1 相似矩陣的概念與性質(zhì)
5.3.2 矩陣可對(duì)角化的條件
5.4 實(shí)對(duì)稱矩陣的對(duì)角化
5.4.1 實(shí)對(duì)稱矩陣的特征值與特征向量
5.4.2 實(shí)對(duì)稱矩陣對(duì)角化的步驟
5.5 二次型及其標(biāo)準(zhǔn)形
5.5.1 二次型的概念
5.5.2 矩陣的合同關(guān)系
5.5.3 化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形
5.6 正定二次型
5.7 應(yīng)用舉例
5.7.1 二次曲線的研究
5.7.2 二次曲面的研究
5.7.3 離散動(dòng)力系統(tǒng)
習(xí)題五
實(shí)驗(yàn)練習(xí)五
習(xí)題答案