《线性代数》课程教学大纲
一、课程基本信息
开课单位 | 课程类别 | 学科基础 | |
课程名称 | 线性代数 Linear Algebra | 课程编码 | |
开课对象 | 经济管理类 | 开课学期 | 第二,三学期 |
学时/学分 | 总学时48/3学分 | ||
先修课程 | 初等数学 | ||
课程简介: “线性代数”高等学校经管类学生的一门必修的重要基础理论课,在很多领域都有广泛的 用途。开设这门课是为了让学生学习线性代数的基本知识和基本方法,使学生打下坚实的数 学基础,掌握牢固的数学知识,提高学生的抽象思维能力、逻辑推理能力、实际应用能力以 及解题的技能与技巧。在本科阶段的学习中,线性代数的重要性便集中体现在计量经济学中 对大量数据的处理上。比如投入产出经济学,其主要工具是投入产出矩阵,涉及矩阵乘法、 逆矩阵等。本课程讲述了矩阵理论及线性代数的基本知识,侧重于那些与其他学科相关的内 容,包括方程组、行列式、特征值、相似矩阵,是经管类各专业必修课程。 | |||
二、课程教学目标
《线性代数》是学生所必备的基础理论知识和重要的数学工具。它的主要目的和任务是 通过本课程的教学,使学生了解和掌握行列式、矩阵、线性方程组、二次型等基本概念,基 本原理理论和基本计算方法,并具有熟练的矩阵运算能力和用矩阵方法解决实际问题的能 力,同时使学生的抽象思维能力和数学建模能力受到一定的训练。本课程主要教学内容包括 行列式、矩阵、向量的线性相关性,线性方程组,矩阵的特征值,二次型等。另外,有关的 习题课、应用线性代数知识解决实际问题的数学建模课也是教学的重要部分。
1.学好基础知识。理解和掌握课程中的基本概念和基本理论,知道它的数学思想方 法、意义和用途,以及它与其它概念、规律之间的联系。
2.掌握基本技能。能够根据性质法则、公式正确地进行运算。能够根据不同问题的情 景,寻求和设计合理简捷的运算途径。
3.培养思维能力。能够对研究的对象进行观察、比较、抽象和概括。能运用课程中的 概念、定理及性质进行合乎逻辑的推理。能对计算结果进行合乎实际的分析、归纳和类比。
4.提高解决实际问题的能力。能够将本课程与相关课程有机地联系起来,提出并解决 相关学科中与本课程有关的问题。能够自觉地运用所学的知识方法理念去观察生活,建立简 单的数学模型,提出和解决生活中有关的数学问题。
三、教学学时分配
《线性代数》课程理论教学学时分配表
章次 | 主要内容 | 学时分配 | 教学方法或手段 |
第一章 | 行列式 | 10 | 讲授法、启发式、 |
第二章 | 矩阵及其运算 | 8 | 讲授法、启发式、 MOOC |
第三章 | 矩阵的初等变换与线性方程组 | 8 | 讲授法、启发式、MOOC |
第四章 | 向量组的线性相关性 | 10 | 讲授法、启发式、 探究式 |
第五章 | 相似矩阵及二次型 | 12 | 讲授法、启发式 |
合计 | 48 | ||
四、教学内容和教学要求
第一章行列式(10)
(一)教学要求
通过本章相关内容的学习,了解行列式的概念;理解克莱姆法则,并且会用克莱姆法则 解相应的方程组;掌握行列式的性质和行列式的展开定理,及正确计算行列式。
(二)教学重点与难点
教学重点:9阶行列式的性质,行列式按行(列)展开定理
教学难点:9阶行列式的计算
(三)教学内容
第一节排列与逆序数
Ln阶排列及奇(偶)排列的定义
2.逆序数
第二节9阶行列式
1.二阶、三阶行列式的定义
2.9阶行列式的定义
3.一些特殊的9阶行列式计算 第三节行列式性质
1.行列式的性质
2.利用行列式性质计算行列式 第四节行列式按行(列)展开
1.余子式
2.行列式按行(列)展开法则
3.范德蒙行列式 第五节克莱姆法则
本章习题要点:
1. 9阶行列式的计算
2.行列式按行(列)展开
3.用克莱姆法则解相应方程组
第二章矩阵及其运算(8学时)
(一)教学要求
通过本章内容的学习,使学生了解单位矩阵、对角矩阵、上(下)三角矩阵、对称 矩阵与反对称矩阵的概念以及它们的性质,理解矩阵以及逆矩阵的概念。掌握逆矩阵的 性质,以及矩阵可逆的充要条件。熟练掌握矩阵的线性运算、乘法、转置,以及它们的 运算规律。
(二)教学重点与难点
教学重点:矩阵的概念、运算
教学难点:逆矩阵的概念及其存在的条件和性质。
(三)教学内容
第一节矩阵的概念
1. 矩阵的定义
2.几种常用的特殊矩阵
第二节矩阵的运算
1.矩阵的加法和数与矩阵的乘法
2.矩阵的乘法(定义及运算律)
3.矩阵的转置(定义及性质)
4.方阵的行列式(定义及运算律)
第三节逆矩阵
1.逆矩阵的定义及其存在的充要条件
2.逆矩阵的计算公式
3.逆矩阵的性质
第四节分块矩阵
1.分块矩阵的定义、性质及应主要的问题
2.几种特殊的分块矩阵及有关运算
本章习题要点:
1.矩阵的运算规律
2.逆矩阵的判定及求法
第三章矩阵的初等变换与线性方程组(8学时)经济管理类专业
(一)教学要求
通过本章内容的学习,使学生了解消元法解方程组的概念,理解矩阵秩的概念,线 性方程组解的判定定理。掌握用初等变换的方法求方程组通解。熟练掌握矩阵的初等变 换以及用行初等变换求逆矩阵及矩阵秩的方法。
(二)教学重点与难点
教学重点:矩阵的初等变换
教学难点:矩阵的秩
(三)教学内容
第一节矩阵的初等变换
1.矩阵初等变换的定义及有关定理
2.用初等变换求逆矩阵的方法
第二节矩阵的秩
1.矩阵秩的定义及其有关性质定理
2.矩阵初等行(列)变换求矩阵秩的方法
第三节线性方程组的解
1.线性方程组消元解法的一般步骤
2.线性方程组解的有关定理
本章习题要点:
1.初等变换求矩阵的秩及方程组的通解
第四章向量组的线性相关性(10学时)
(一)教学要求
了解9维向量的概念,并且了解线性方程组的一般形式与矩阵形式。理解向量组的 线性相关性。掌握判断一个向量组是否线性相关的方法,及初等变换的方法求向量组的 极大无关组及
向量组的秩。熟练掌握线性方程组解的结构及判定定理的应用。
(二)教学重点与难点
教学重点:线性相关,最大无关组的概念和线性方程组解的结构
教学难点:向量组的秩,线性方程组解的结构
(三)教学内容
第一节向量组及其线性组合
第二节向量组的线性相关性
2.线性相关与线性无关(定义及定理)
3.关于线性组合与线性相关的定理
第三节向量组的秩
1.向量组的极大无关组
2.向量组的秩定义、定理
第四节线性方程组解的结构
1.解向量的性质
2.基础解系
3.齐次线性方程组解的结构
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