《高等代数与解析几何》教学大纲1Word下载.docx
《《高等代数与解析几何》教学大纲1Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《高等代数与解析几何》教学大纲1Word下载.docx(14页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
![《高等代数与解析几何》教学大纲1Word下载.docx](https://file1.bingdoc.com/fileroot1/2023-5/6/14336228-6822-4777-a425-90e80946fc42/14336228-6822-4777-a425-90e80946fc421.gif)
行列式
18
第三章
线性方程组与线性子空间
16
第四章
几何空间中平面与直线
10
第五章
矩阵的秩与矩阵的运算
第六章
线性空间与欧几里得空间
第七章
几何空间的常见曲面
14
第八章
线性变换
12
第九章
线性空间上的函数
第十章
坐标变换与点变换
6
第十一章
一元多项式的因式分解
总计
160
5、课程教学内容和基本要求
总的目标:
通过本课程的学习要求学生对高等代数与解析几何的基本概念、基本定理有比较全面、系统认识,能把几何的观点与代数的方法结合起来,“代数为几何提供研究方法,几何为代数提供直观背景”,逐步培养学生运用几何与代数相结合的方法分析问题、解决问题的能力,培养学生抽象的思维能力及空间想象能力。
本课程各章的教学内容和基本要求如下:
第1章向量代数
【教学内容】
1、向量的线性运算
2、向量的共线与共面
3、用坐标表示向量
4、线性相关性与线性方程组
5、n维向量空间
6、几何空间向量的内积
7、几何空间向量的外积
8、几何空间向量的混合积
【基本要求】
理解向量的概念,掌握向量的线性运算、内积、外积、混合积运算;
熟悉向量间垂直、共线、共面的条件;
会用坐标进行向量的运算。
【教学重点及难点】
重点:
向量的概念,向量的线性运算、内积、外积、混合积运算;
用坐标进行向量的运算。
难点:
向量间垂直、共线、共面的条件。
第2章行列式
1、映射与变换
2、置换的奇偶性
3、矩阵
4、行列式的定义
5、行列式的性质
6、行列式按一行(一列)展开
7、用行列式解线性方程组的克拉默法则
8、拉普拉斯定理
理解n阶行列式的概念及性质,掌握常见类型的行列式的计算;
熟悉克拉默法则。
理解矩阵及初等变换的概念。
n阶行列式的概念及性质,常见类型的行列式的计算。
拉普拉斯定理,矩阵及初等变换。
第三章线性方程组与线性子空间
1、用消元法解线性方程组
2、线性方程组的解的情况
3、向量组的线性相关性
4、线性子空间
5、线性子空间的基与维数
6、齐次线性方程组的解的结构
7、非齐次线性方程组的解的结构
理解n维向量的概念、线性相关与线性无关的定义,了解几个相关结论。
理解线性方程组解的结构,熟练掌握求解方法;
会用线性方程组理论判别n维向量组的线性相关性;
理解线性子空间、基、维数、坐标的概念,了解简单性质。
线性方程组的解的情况,线性子空间。
向量组的线性相关性,线性子空间的基、坐标与维数。
第四章几何空间中平面与直线
1、几何空间中平面的仿射性质
2、几何空间中平面的度量性质
3、几何空间中直线的仿射性质
4、几何空间中直线的度量性质
掌握求直线、平面方程的方法;
理解平面与直线的位置关系;
会求直线或平面的夹角、点到平面的距离;
。
几何空间中平面与直线的仿射性质与度量性质。
平面与直线的位置关系及求法。
第5章矩阵的秩与矩阵的运算
1、向量组的秩
2、矩阵的秩
3、用矩阵的秩判断线性方程组解的情况
4、线性映射及其矩阵
5、线性映射及矩阵的运算
6、矩阵乘积的行列式与矩阵的逆
7、矩阵的分块
8、初等矩阵
理解向量组及矩阵的秩,掌握求逆矩阵、秩的方法;
熟悉线性方程组有解判别条件;
理解线性映射与矩阵的对应关系。
线性方程组的解的秩判别法,线性映射与矩阵间的一一对应关系,矩阵的逆。
矩阵的分块,初等矩阵,矩阵的正规形。
第6章线性空间与欧几里得空间
1、线性空间及其同构
2、线性子空间的和与直和
3、欧几里得空间
4、欧几里得空间中的正交补空间与正交投影
5、正交变换与正交矩阵
理解线性空间、欧氏空间、同构、和、直和的概念,了解其性质;
掌握施密特正交化方法;
了解最小二乘法;
了解正交矩阵的性质。
线性空间及其同构,和与直和,欧几里得空间,正交变换与正交矩阵。
规范正交基,正交补空间与正交投影。
第七章几何空间的常见曲面
1、立体图与投影
2、空间曲面与曲线的方程
3、旋转曲面
4、柱面与柱面坐标
5、锥面
6、二次曲面
7、直纹面
了解常见二次曲面的方程及形状,会求简单的旋转曲面、柱面、锥面的方程。
空间曲面与曲线的方程,旋转曲面,柱面与柱面坐标,锥面。
二次曲面,直纹面。
第八章线性变换
1、线性空间的基变换与坐标变换
2、基变换对线性变换矩阵的影响
3、线性变换的特征值与特征向量
4、可对角化线性变换
5、线性变换的不变子空间
掌握基变换与坐标变换公式,熟练掌握求特征值、特征向量的方法,熟悉可对角化的条件。
理解矩阵相似的概念、性质,会求过渡矩阵。
线性变换矩阵的相似变换公式,特征值与特征向量,可对角化。
通过求特征值与特征向量把可对角化矩阵化成对角形。
第九章线性空间上的函数
1、线性函数与双线性函数
2、对称双线性函数
3、二次型
4、对称变换及其典范形
理解对称变换、二次型的概念及性质,会将二次型化成典范形;
熟悉正定二次型的判定方法。
双线性函数,度量矩阵,典范形式,正定二次型,对称变换。
求正交矩阵使对称阵相似且相合于对角矩阵。
第十章坐标变换与点变换
1、平面坐标变换
2、二次曲线方程的化简
了解平面坐标变换公式,会对二次曲面进行分类。
坐标变换公式,不变量,曲线分类,中心,对称轴。
通过代数方法把一般平面二次曲线方程通过坐标变换化成标准形。
第十一章一元多项式的因式分解
1、一元多项式
2、整除的概念
3、最大公因式
5、因式分解定理
6、重因式
7、多项式的根
8、复系数与实系数多项式
9、有理系数多项式
理解一元多项式的整除、最大公因式、不可约的概念;
掌握带余除法、辗转相除法、余数定理及艾森斯坦因判别法;
会判断多项式有无重因式(或重根);
会求整系数多项式的有理根。
整除,互素,最大公因式,不可约多项式,重因式。
多项式的因式分解。
6、考核方式及成绩评定办法
本课程为考试课,采取过程性考核与终结性考核相结合的方式,在授课过程中贯穿多种形式、多个阶段、多种类型的评价,其中:
1、高等代数与解析几何(上):
平时成绩(含出勤、作业、期中考试等)占40%,期末成绩占60%。
2、高等代数与解析几何(下):
平时成绩(含出勤、作业、期中考试等)占20%,实验成绩占20%,期末成绩占60%。
7、教材及参考书目
1、教材
《高等代数与解析几何》上、下册(第二版),陈志杰主编,高等教育出版社,2008年12月第2版。
2、参考书目
[1]《高等代数与解析几何》孟道骥科学出版社1998(南开大学数学教学丛书)。
[2]《高等代数》,北京大学数学系编(第四版),高等教育出版社。
[3]《解析几何》,丘维声编,北京大学出版社。
八、其他说明
《高等代数与解析几何(上)》的授课内容是从第一章到第五章的5.6节;
《高等代数与解析几何(下)》的授课内容是从第五章的5.7节到第十一章。
撰写人:
刘宏锦审核人:
《高等代数与解析几何(下)》实验教学大纲
一、课程基本信息
1.课程名称:
高等代数与解析几何(下)2.课程编号:
03030002
3.课程总学时/总学分:
80/64.实验学时数/学分:
16/1
5.课程类别:
学科基础课6.适用专业:
信息与计算科学
7.应开设实验项目数:
8
二、课程与人才培养标准实现矩阵的关系说明
掌握自然科学基础知识和数学专业所需的技术基础及专业知识,掌握分析问题、解决问题的科学方法;
三、实验教学目的
借助科学计算软件Matlab,使得线性代数抽象的概念能从图形的角度进行引入;
烦琐的计算能用简单的程序得以解决;
用数学建模思想和实例实践线性代数知识的应用,达到理论对实践的指导目的。
四、实验项目内容、基本要求与学时分配
实验
序号
实验项目名称
实验内容简介
应达到的基本要求
实验要求
实验类别
实验类型
每组人数
实验学时
1
多项式
对Matlab软件的初步了解;
掌握多项式的和、差、积、商式、余式、最大公因式、因式分解等Matlab语句。
加深对多项式的整除性、最大公因式、因式分解、多项式的重因式、多项式的根等概念的理解.
必做
专业
验证
2
MATLAB中行列式的概念及基本性质
掌握Matlab计算n阶行列式的方法(包括含参数行列式、范德蒙行列式);
在Matlab中运
用克拉默法则求
线性方程组。
3
线性方程组
利用MATLAB判断向量的线性相关性;
掌握求线性方程组的通解的方法;
掌握求齐次线性方程组的基础解系的方法。
4
矩阵
MATLAB的矩阵基本运算
掌握利用MATLAB操作矩阵的初等变换
5
向量空间
线性空间向量的基、坐标
掌握Matlab求线性空间向量的基、坐标;
两组基之间的过渡矩阵
Matlab求矩阵特征值和特征向量,矩阵的对角化
掌握Matlab求线性变换的矩阵;
掌握Matlab求矩阵若当标准型
选做
7
欧式空间
Matlab求向量的内积、长度、夹角
掌握Matlab求标准正交基;
掌握Matlab求矩阵的正交矩阵
二次型
二次型的正定性判断
掌握MATLAB利用正交变换将二次型化为标准型;
掌握MATLAB判定矩阵的正定性。
五、实验课程考核办法
根据学生上课情况、课后完成的实验报告质量、期末综合设计演示等进行实验成绩评定。
六、实验教材与参考书
1.实验教材:
自编,高等代数Matlab实验指导。
2.参考书目: