高等代數(shù)就是數(shù)學系的線性代數(shù),附加了一點內(nèi)容辐宾。
最近讀完了1狱从,2章,并且把習題做完了叠纹。
第一章是很基本的季研,一些大學之前的知識的總結(jié)。
第二章開始是線性代數(shù)的內(nèi)容誉察,向量与涡,向量組,矩陣持偏,和一些相關(guān)的內(nèi)容驼卖。
以前一直有一個疑問,線性代數(shù)為什么叫線性代數(shù)综液?這是關(guān)于這門課到底在講什么的疑問款慨。
初學這門課,腦子里記下的應(yīng)該有向量谬莹,矩陣檩奠,解方程,特征值附帽,二次型這些名詞和內(nèi)容埠戳。
當要探究有沒有一個更根本的概念時,翻翻網(wǎng)頁蕉扮,會發(fā)現(xiàn)線性映射這個名詞整胃,落實到Rn上就是矩陣。我也深以為然過喳钟,因為發(fā)現(xiàn)了一個概念"代數(shù)"屁使,是的在岂,有一種數(shù)學結(jié)構(gòu)就是叫代數(shù),和代數(shù)學的代數(shù)是一個詞蛮寂。這個代數(shù)是一個類似線性空間的結(jié)構(gòu)蔽午,能在里面做加法,數(shù)乘酬蹋,和乘法及老。動一下腦子,這不就是矩陣嗎范抓?并且我認為骄恶,線性映射是更抽象,更廣泛的概念匕垫,所以線性代數(shù)的根本應(yīng)該是線性映射僧鲁,而且以提矩陣為恥。這樣我的思考就停在這里了年缎。
這次我再看這本書時悔捶,體會又不一樣了。這次我不怯于提矩陣了单芜,矩陣也很有趣。并且上面提到的都是重要的犁柜,但是最重要的是矩陣和線性映射在不同視角下的解釋洲鸠,以及這些解釋的相互轉(zhuǎn)換。矩陣和線性映射的不同解釋馋缅,和在各種情況下這些解釋視角的轉(zhuǎn)換扒腕。這不是單純看書看來的,而是在實際運用中萤悴,在做習題的時候體會到的瘾腰。
具體在第二章里,是線性方程組覆履,向量組蹋盆,矩陣之間的視角轉(zhuǎn)換。書里的一個線索是從向量組硝全,矩陣的視角來解決線性方程組的求解問題栖雾,這是顯然的,沒什么好說伟众。第二個線索是計算秩析藕,從三個視角來計算秩。方程組角度可以聯(lián)系到基礎(chǔ)解系的個數(shù)凳厢,向量組是定義秩的方式账胧,矩陣有數(shù)值上相同的行秩列秩竞慢,書上給出了矩陣的基本運算之后秩變化的范圍,A+B治泥,AB筹煮,kA,行列初等變換车摄,還有矩陣分塊/合并之后的秩都有對應(yīng)結(jié)論寺谤。
方程組求解這個方面很自然,中學都學過吮播,大學把這個問題徹底解決掉变屁。那秩有什么用?書里也在不顯眼的角落提到了意狠,是給出了一個等價關(guān)系粟关,叫做相抵,同秩的矩陣等價环戈。所以秩能用來確定一個等價關(guān)系闷板,這個秩的計算就比較重要了。
上面是書上寫的院塞,誰都能讀出來遮晚。下面說一點從做題里體會到的。
比如有一題說證明可逆上三角矩陣的逆還是三角矩陣拦止,這個最方便的就是關(guān)注矩陣的分量县遣,考察上三角矩陣A和他的逆乘起來得到的單位矩陣的左下角的分量是怎么來的。從最后一行看起汹族,解方程會發(fā)現(xiàn)逆的最后一行都是0萧求。然后接著一行行往上看。發(fā)現(xiàn)逆的左下角都是0顶瞒,這個用別的方法看就不太方便夸政。
還有一題卡住過我,是給了一個齊次方程組a榴徐,又給了另一個方程b守问,說方程組a的解都是b的解,要證明方程b的系數(shù)可以被a的系數(shù)做為向量組 線性表示箕速。最后我發(fā)現(xiàn)看成方程組酪碘,把a,b放在一起盐茎,照理說解是會減少的兴垦,但是由條件,解并沒有減少,于是從定理得到a的系數(shù)矩陣和ab的系數(shù)矩陣是同秩的探越,于是線性相關(guān)狡赐,可以線性表示。
還有好多轉(zhuǎn)置相關(guān)的的題目钦幔,可以用分量來得出結(jié)論枕屉,但是最好的方法還是把矩陣看成單獨的實體,不必臟了手看分量鲤氢。比如說A搀擂,B兩個對稱矩陣,證明AB對稱等價于A卷玉,B交換哨颂。這個顯然,由條件(AB)'=B'A'=BA相种,于是得出AB=BA和(AB)'=AB是等價的威恼。
這些題有些題可以暴力解決,但是用合適的方法可以做的更優(yōu)雅寝并,或者看錯視角根本下不了手箫措。所以我覺得線性代數(shù)的應(yīng)用中,看問題的視角非常關(guān)鍵衬潦,也是最重要的一點斤蔓。