线性代数-第19期国家级一流线上课程(2026-02-25)
线性代数-第19期国家级一流线上课程(2026-02-25)
2万+ 人选课
更新日期:2026/04/03
开课平台学银在线
开课高校华侨大学
开课教师谢小贤黄哲煌李鸿萍王敏雄林增强庄清渠
学科专业理学数学类
开课时间2026/02/25 - 2026/07/05
课程周期19 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介


《线性代数》主要研究线性关系,是理、工、金融等诸学科的一门重要的基础理论课程,是很多后续课程的基础,并具有广泛的应用前景,可以将理论、计算和应用融合在一起,为各个学科领域提供通用的分析问题与解决问题的方法.

本课程特色

1.以线性方程组为主线,简单易懂,自然引入后续概念。从二元和三元线性方程组的消元法出发,引入最重要的工具——矩阵的初等变换和矩阵的秩,去抽象,由浅入深,讲授线性方程组的消元法、矩阵的初等变换、线性方程组的解的判定定理、矩阵及其运算、行列式、向量组的线性相关性、矩阵的相似对角化和二次型、简单实际应用问题的转化等。

2. 课程视频主题明确,短小精悍。

每个视频一个知识点、一种解法、一类证明、一题多解、应用案例、总结对比或综合计算,可支持“哪里不懂点哪里”。还可通过案例导入了解课程后续应用。整个课程直观、生动,更易接受。

课程主题讨论包含计算、应用、拓展阅读等细节,有助于深刻理解概念,夯实计算过程及其应用范围。


3.课程内容安排

第一章:以解线性方程组为主线,重点保持解线性方程组过程中“解”不变!(可承接初高中知识) 

第二章:以计算行列式为主线,重点保持计算过程“数”不变! 

第三章:以矩阵乘法和矩阵的初等变换为主线,建立第一、二、三章的关联; 

第四章:以向量组的线性相关性为主线,讨论最大无关组,线性方程组解的结构,向量空间;

第五章:以特征值和特征向量为主线,讨论方阵相似对角化的判定条件、计算和应用;

第六章:以二次型的标准形为主线,讨论合同矩阵的计算、化标准形的方法、二次型的不定性.

注:较为抽象的计算或证明有标注,作为自由选学内容或辅修内容。


4.课程荣誉

(1)第二批国家级一流线上课程

(2)福建省精品在线开放课程

(3)福建省首批一流线上课程

(4)福建省线上线下混合式一流课程

(5)华侨大学精品在线开放课程

(6)华侨大学百门优质课程


5. 常见问题:

同学们在学习过程中有任何建议或疑问,可以通过学银在线 MOOC学生提问讨论区,

或者学习通APP班级群,反馈给我们,我们将不断调整完善,以帮助同学们更加顺利地开展学习。


Q1:矩阵与行列式的联系与区别?

A1:可参考综合视频 3.10.

       这个问题 解决了,可以事半功倍哦~~~~~


Q2:化行阶梯形矩阵,化行最简形矩阵,化标准形矩阵与解线性方程组的关系?

A2:化行阶梯形矩阵的过程相当于解线性方程组的消元过程,使用初等行变换;

       化行最简形矩阵的过程相当于解线性方程组的消元过程和回代过程,使用初等行变换;

       化标准形矩阵的过程与解线性方程组无关,可以使用初等行变换和初等列变换;

       可参考视频 1.3.3,  1.3.4,   1.3.6 


       另注 这三种解题过程都可以用来讨论计算矩阵的秩,可参考视频 1.3.7

      

      重点是:何时化简至行阶梯形?何时化简至行最简形?何时化简至标准形?


Q3:关于含参数的线性方程组的解的情况,应如何讨论参数的取值范围?

A3:常用的方法有两种,可参考视频 1.4.3,视频 2.7.2,  2.7.3

       重点是:从哪里入手??? 还需 不重不漏地讨论参数的各种取值情形!!


Q4:如何利用行列式的性质及分块矩阵思想计算抽象行列式?

A4:可参考综合视频 3.11.

        这个思想会一直用到第四章向量组。。。


Q5:求逆矩阵的计算方法有哪些?

A5:求逆矩阵的计算方法有5种,可参考视频 3.9.1,  3.9.2, 3.9.3,   3.9.4,   3.12.3

       可以比较各种方法的优劣及其适用范围!!!对比学习!!


Q6:解矩阵方程的方法有哪些?

A6:常用的方法有两种,可参考视频 3.9.6,   3.12.4

       需特别注意:可逆矩阵的位置!!!左乘或右乘 是不一样哦~~~~~~


Q7:找可逆矩阵,使实对称矩阵相似对角化,或找正交矩阵,使实对称矩阵相似对角化,

       这两个过程一样吗?

A7:不一样。因为正交矩阵一定是可逆矩阵,但反之不成立。可参考视频 5.3.3,   视频 5.4.2

      特别地,找正交矩阵  使实对称矩阵相似对角化,

     这一过程和第六章 用正交变换法(正交矩阵法)使实对称矩阵合同对角化,有关系哦~~~


Q8:把二次型化为标准形,有几种方法?

A8:有3中方法,可参考视频 6.3.1,  6.3.2,  6.3.3

       注意它们的联系与区别:比如标准形是否唯一,或正、负惯性指数的关系,或标准形的系数的含义等多方面进行考察!



课程大纲

第0章 课程简介

  • 0.1 教学大纲
  • 0.2 课程设计
  • 0.3 课程绪论
  • 0.4 课程登入
  • 0.5 数学辅导答疑时间和地点

第一章 线性方程组与矩阵

  • 1.0 导入——交通流量模型
  • 1.1 线性方程组的概念和几何意义
  • 1.2 线性方程组的消元法和初等变换
  • 1.3 矩阵的概念和初等变换
  • 1.4 线性方程组的解的判定定理
  • 1.5 习题专题1—chap1(供兴趣参考)
  • 第2周 重点难点与讨论

第二章 行列式

  • 2.1 二阶和三阶行列式
  • 2.2 全排列和对换
  • 2.3 n 阶行列式
  • 2.4 行列式的性质
  • 2.5 行列式的展开定理
  • 2.6 行列式的计算5——综合计算
  • 2.7 Cramer法则及其应用
  • 2.8 习题专题2—chap2(供兴趣参考)
  • 第5周 学习重点与讨论
  • 第二章 重点难点

第三章 矩阵及其应用

  • 3.0 导入-信息加密解密
  • 3.1 矩阵的加法和数乘运算
  • 3.2 矩阵的乘法运算
  • 3.3 方阵的幂运算
  • 3.4 矩阵的转置运算
  • 3.5 矩阵的共轭运算
  • 第6周 学习重点与讨论
  • 3.6 矩阵的分块运算
  • 3.7 方阵的行列式
  • 3.8 逆矩阵
  • 3.9 逆矩阵的计算
  • 3.10 矩阵与行列式的运算比对——综合
  • 3.11 方阵行列式的计算——综合(抽象)
  • 3.12 初等矩阵与初等变换
  • 3.13 矩阵的秩
  • 3.14 习题专题3—chap3(供兴趣参考)
  • 第三章 重点 难点
  • 第10周 学习重点与讨论

第四章 向量空间

  • 4.0 案例导入
  • 4.1 向量组的线性表示
  • 4.2 向量组的线性相关性
  • 4.3 向量组的最大无关组
  • 4.4 线性方程组 解的结构
  • 4.5 向量空间
  • 4.6 线性空间简介
  • 4.7 chap4 习题(供兴趣参考)
  • 第四章 重点 难点
  • 4.8 chap1-chap4 复习串讲

第五章 相似矩阵(供3学分选修)

  • 5.0 案例导入
  • 5.1 欧氏空间
  • 5.2 特征值和特征向量
  • 5.3 相似矩阵
  • 5.4 实对称矩阵的相似对角化
  • 5.5 习题专题5—chap5(供兴趣参考)
  • 第五章 重点 难点
  • 第16周 第五章 测验

第六章 二次型(供3学分选修)

  • 6.1 二次型及其矩阵表示
  • 6.2 矩阵的合同对角化
  • 6.3 化标准形
  • 6.4 正定二次型
  • 6.5二次曲面
  • 6.6 习题专题6—chap6(供兴趣参考)
  • 第六章 重点 难点
  • 第17周 第六章 测验

第七章 应用专题——拓展(供兴趣学习)

  • 7.1 软件Matlab与线性代数
  • 7.2 图像置乱技术
  • 7.3 数字水印
  • 7.4 病态矩阵
  • 7.5 中国剩余定理
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