谁有学习线性代数的总结?

如题所述

行列式(determinant)是学习线性代数时最先接触到的概念之一。她是用来研究矩阵的一个方便的工具。作为一个符号她时常现出其便利之处。实质上,行列式是定义在方阵集上,到数域(实数域或复数域,在实际应用中可以是各种不同的域)的一个映射(函数)。其最重要的性质是“多线性”,“交错性”和“规范性”。行列式是唯一具备这三种性质的、定义在方阵集上的函数(注①)。
   
   我们最先学习到的,也是最熟悉的,关于行列式的应用,是所谓的“Cramer法则”。该定理通过行列式,以非常紧凑而整齐的形式揭示了满秩线性方程组的解与系数的关系。作为一个数量指标,行列式与矩阵(不单是方阵)的很多重要性质有密切的联系。我们知道,矩阵与线性影射是一对一的,而线性映射在微分学,尤其在向量分析中,有着基本的重要性。可见行列式在线性数学中的意义。
   当单独研究行列式的时候,一个相当重要的问题是行列式的计算。理论上我们可以通过定义来计算行列式,但根据定义,一个n阶的行列式有n!项,每一项有n个因子,所以当阶数较高时计算量是相当大的。一般情况下我们会利用行列式的性质,结合针对个别行列式的特性进行计算。而其中最重要的性质有两类:一,与初等行(列)变换相关的性质;二,Laplace展开(注②)。
   对于一般的数值行列式,一个普遍的计算方法是通过初等变换化为上三角矩阵。利用这个方法一般要作O(n*n)次的加法运算。相比起按定义来计算,这是一个不小的改进。若行列式中的某一行(列)存在大量的0元素时,我们也考虑用Laplace展式来计算。另外,按个人经验,3阶行列式用展式计算的效率较“上三角法”为高(在解析几何中我们时常要计算3阶的行列式)。
   之前几段好像在打官腔的感觉……以下的行文就随便一点了。当行列式的元素是抽象符号,函数表达式,或者阶数比较大但其元素有一定规律时,又或者作理论证明的时候,就要使用一些技巧。然而在大部分的场合下所需要的技巧也是比较有限的。简单来说,这些技巧就是将初等变换和拉氏展式结合起来,以实现行列式的“降阶”。最典型的例子就是对Vandermonde行列式的计算。对于元素数值分布很有规律的矩阵,或者对称矩阵,这种方法常常时凑效的。与降阶相对的是“升阶”,也是值得注意的一种方法。升阶就是作一个“加边”的恒等变换,相信大家都还记得怎样加多一行一列可以不改变行列式的值。如果于那些元素分布很有规律但每个元素都很“碍眼”的行列式(例如“对从第二列开始的每一列加上它前面的一列,同时对第一列加上原先最后面的一列”这样的行列式),可以考虑加一条边,然后作初等变换将“碍眼”的部分去掉,再进行计算。还有一种常用的技巧就是将矩阵分解成两个比较简单的矩阵的乘积,然后根据Binet-Cauchy定理进行计算(注③)。
   如果行列式更加复杂时,可能要用到一些比较特殊的技巧。首先是“递归公式”。在计算Vandermonde行列式时,其实我们就已通过按一行展开的方法而用到了最简单的递归公式,即一阶递归式。在这种情况下我们可以直接导出行列式的值。然而当展开后是二阶甚至更高阶的递归式时,我们需要作一些变形才能继续计算。此类变形一般可以归结为“形式幂级数”及其“母函数”的应用。另外,当要处理“循环方阵”或者某些含有三角函数(特别是涉及“k倍角公式”时)的行列式时,我们要用到一些复数和欧拉公式的性质来帮助计算推导。
   我们用的教材,北大版的《高等代数》,其课文对行列式的阐述是比较精简的,只给出了最基本的(当然也是最重要的)结论和方法。但其配的习题涉及面却相当广,足以承担训练计算技巧的任务。而科大版的《线性代数》对各种常用技巧有相当详尽的总结。另外清华版的《高等代数学》用例题的形式展示了上面提到过的几种特殊技巧。这两本书算得上很不错的参考读物。
   注①:这应该是一种比较现代的观点,利用这个“唯一性”,可以简化某些定理的传统证明,例如Laplace展开式。
   注②:最常用的就是按一行(列)展开。
   注③:这个定理的一个常见的特殊形式就是:det(AB) = det(A)·det(B),其中A、B都是n×n矩阵。 高等代数:
高代那本姚慕生的参考书还是很赞的,主要包括线性方程组解与系数矩阵关系;线性映射维数公式;不变子空间在后面正规算子理论中用处很大;特征值与特征向量和后面jordan标准型是另一个重点,不变因子与极小多项式,特征多项式的关系有时用于解题很方便;二次型中引入合同概念,正交相似标准型的应用;矩阵乘法可交换可推出的同时对角化,上三角化(还是用不变子空间的方法)。另外还有两个计算时的降阶公式(算行列式和特征值的,本质是分块矩阵初等变换)。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2011-12-21
线性代数其实并不难
说它难, 是因为它前后关联性比较强
得到某个结论后, 这个结论往往要应用在之前的结论中
造成学习的时候感觉不适应.

所以, 学线性代数要踏踏实实
把当前的基本概念和结论掌握住.
还要不断地复习之前的内容和知识点.
这样的话, 新概念或结论出来后, 就能按教材的思路融会贯通本回答被提问者采纳