本书是国家级教学团队建设和省级精品课程建设的一项基础性成果。编者根据多年的教学科研经验,将经典的“高等代数”课程教学内容重新整理,以基本理论与基本方法为主,适当介绍高等代数的一些延伸知识。全书主要内容包括行列式、矩阵、线性空间、线性映射、一元多项式、相似标准形、双线性函数与二次型、内积空间。
高等代数是数学类各专业的主干基础课程,对培养学生的逻辑推理能力、抽象思维能力以及计算能力都起着十分重要的作用。本书是根据编者多年的教学经验和授课讲义编写而成的,主要由多项式理论与线性代数两部分组成。全书共8章,主要内容包括:行列式、矩阵、线性空间、线性映射、一元多项式、相似标准形、双线性函数与二次型、内积空间。虽然高等代数涉及的内容都是成熟的知识,但本书在选材上还是体现了如下的特点:
1.注重代数学基本思想的传授。比如,强调等价分类的思想、分解结构和同构对应等思想,揭示课程内容的内在本质。
2.注重代数基本方法和基本技巧的训练。如对必要的代数方法作尽可能详细的介绍,并注重几何直观和代数方法的对应,加强从几何的观点理解内容。又如,书中的例题尽可能注重解题方法的训练和归纳,以达到举一反三、触类旁通的效果。
3.注重基本知识的应用:如特别强调矩阵的初等变换在解线性方程组、求矩阵的逆、求A-矩阵的标准形以及求二次型的标准形等方面的应用。
4.注重所学知识的巩固和提高。除每节有习题外,每章后都安排了复习题,有利于训练和提高学习者对所学知识的综合应用能力。
5.注重学习者的主体性。每章都安排了“知识拓展”内容,为学习者提供自由学习的空间,开阔视野。
本书由杜先能、叶郁、殷晓斌、范益政担任主编,吴化璋、吴俊、鲍炎红、赵志兵、王修建、程智参与了教材的编写。
本书是国家级教学团队建设和省级精品课程建设的一项基础性成果。虽然在课程组老师的共同努力下几经修改,但由于编者水平有限,书稿难免存在缺陷,恳请专家、学者和读者批评指正,以便在今后的修订中不断完善。在本书的编写过程中,参阅了国内外许多资料,恕不一一致谢。
第一章 行列式
1.1 数域
1.2 排列
1.3 n阶行列式
1.4 行列式的性质与展开
1.5 行列式的计算
1.6 Cramer法则
1.7 知识拓展:行列式的Laplace展开定理
复习题1
第二章 矩阵
2.1 矩阵的定义与运算
2.2 矩阵的初等变换与秩
2.3 可逆矩阵
2.4 分块矩阵
2.5 Gauss消元法
2.6 知识拓展:矩阵的广义逆
复习题2
第三章 线性空间
3.1 线性空间的定义和性质
3.2 向量组的线性相关性
3.3 基与坐标
3.4 线性子空间
3.5 子空间的交、和与直和
3.6 商空间
3.7 知识拓展:线性空间的外直和
复习题3
第四章 线性映射
4.1 线性映射的定义与矩阵
4.2 线性空间的同构
4.3 线性映射的像与核
4.4 线性变换及其矩阵
4.5 不变子空间
4.6 知识拓展:Hom(VW)的基
复习题4
第五章 一元多项式
5.1 一元多项式
5.2 整除
5.3 因式分解定理
5.4 复系数与实系数多项式的因式分解
5.5 有理系数多项式
5.6 知识拓展:多元多项式环
复习题5
第六章 相似标准形
6.1 特征值与特征向量
6.2 特征子空间与根子空间
6.3 对角化
6.4 A-矩阵
6.5 行列式因子、不变因子与初等因子
6.6 Jordan标准形
6.7 知识拓展:矩阵的有理标准形
复习题6
第七章 双线性函数与二次型
7.1 双线性函数
7.2 标准形
7.3 惯性定理
7.4 正定性
5 7.5 知识拓展:反称双线性函数与辛空间
复习题7
第八章 内积空间
5 8.1 欧氏空间
5 8.2 标准正交基
8.3 欧氏空间的子空间
8.4 正交变换
5 8.5 对称变换
5 8.6 知识拓展:酉空间
复习题8
附录