线性代数(修订版)

线性代数(修订版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:北京理工大学出版社
作者:傅长根编
出品人:
页数:424 页
译者:
出版时间:2001年1月1日
价格:20.00
装帧:平装
isbn号码:9787810458016
丛书系列:
图书标签:
  • 线性代数
  • 高等数学
  • 数学教材
  • 大学教材
  • 理工科
  • 矩阵
  • 向量
  • 方程组
  • 数值计算
  • 数学基础
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具体描述

本书是根据教育部关于《线性代数》函授教育的教学基本要求和自学考试大纲的内容和要求编写的,并适当增加了作为工科本科生必备的内容。主要内容有:行列式、矩阵、线性方程组、二次型、n维向量空间线性变换等。

本书在内容安排上突出重点、力求讲透;概念的引入尽量从具体事例入手,逐步深入;对重点概念从不同角度反复阐述。对重要的计算注意总结方法、步骤,着重阐述计算的规律性。

本书在文字叙述上通俗易懂。用讲课形式书写.层次清楚。使读者在阅读本书时有接受面授之感。

本书可作为高等院校工科各专业的本科土、函授生及参加自学考试者的教材成参考书。

矩阵理论与应用:现代数学基石 作者: 张伟,李明 出版社: 科学技术出版社 装帧: 精装 定价: 128.00 元 ISBN: 978-7-5045-8888-8 --- 内容简介 《矩阵理论与应用:现代数学基石》是一本全面而深入的教材,旨在为学习者构建坚实的线性代数基础,并展示其在工程、科学、经济等诸多领域的广泛应用。本书摒弃了传统教材中过于侧重计算技巧的倾向,而将重点放在概念的深刻理解、理论的逻辑推导以及实际问题的建模能力上。 本书结构严谨,逻辑清晰,从最基本的向量空间概念入手,逐步深入到特征值、特征向量、矩阵分解等核心主题,最终涵盖了现代科学计算中不可或缺的进阶内容,如奇异值分解(SVD)和矩阵函数的理论。 第一部分:基础构建——向量与线性方程组 (Chapters 1-3) 本书开篇即聚焦于线性代数最核心的语言:向量和线性方程组。 第1章:向量空间与子空间。 我们从直观的二维和三维空间出发,推广到抽象的向量空间。本章详细阐述了线性组合、跨度、线性相关性与线性无关性的严谨定义。重点讨论了向量空间的基本属性,包括基(Basis)和维数(Dimension)。通过引入同构的概念,使读者理解不同向量空间在结构上的等价性,为后续的抽象化打下基础。此外,子空间的交集与和空间的构造,也为理解更复杂的结构提供了工具。 第2章:线性变换与矩阵表示。 线性变换被视为连接不同向量空间的“桥梁”。本章深入分析了线性变换的核(Kernel,或称零空间)和像(Range,或称列空间),并详细阐述了秩-零化度定理(Rank-Nullity Theorem)的深刻含义。我们着重讨论了如何选择合适的基,使得线性变换的矩阵表示最为简洁——这一思想贯穿全书。 第3章:线性方程组的求解与分析。 尽管方程组求解是基础,但本书侧重于其背后的理论支撑。高斯消元法(Gauss Elimination)被置于一个更广阔的理论框架下讨论,分析其数值稳定性与计算复杂性。我们系统地介绍了矩阵的四种基本子空间(行空间、零空间、列空间、左零空间),并证明了它们之间的正交关系,这是理解最小二乘法和投影理论的关键。 第二部分:结构与洞察——特征值与对角化 (Chapters 4-6) 这一部分是理解动态系统和矩阵本质的关键。 第4章:特征值、特征向量与相似性。 本章以直观的例子解释了特征向量的物理意义——在变换下保持方向不变的向量。我们详细推导了特征方程的建立过程,并讨论了代数重数与几何重数的关系。相似变换的概念被引入,旨在通过改变基,使矩阵转化为更易于分析的形式。 第5章:对角化与矩阵函数。 核心在于对角化(Diagonalization)的充分条件和意义。我们探讨了对称矩阵的特殊地位——保证存在正交对角化。这直接引出了函数在矩阵上的推广,例如 $e^A$ 的定义与计算,这在常微分方程的求解中至关重要。 第6章:正交性与最小二乘法。 本章建立在内积空间的概念之上,系统地引入了正交基、施密特正交化过程(Gram-Schmidt Process)。最小二乘问题被清晰地构建为投影问题,使用正规方程(Normal Equations)和 QR 分解两种方法进行求解,突出了在数据拟合和误差最小化中的应用。 第三部分:高级分解与应用 (Chapters 7-9) 这部分内容面向需要处理大规模或非方阵数据的读者,是现代数据科学和数值分析的基石。 第7章:奇异值分解(SVD)。 SVD 被视为矩阵分解的“终极工具”。我们详细证明了任何矩阵都可以被分解为三个基本矩阵的乘积。SVD 的几何意义(主方向的拉伸)被强调,并用于解释低秩近似(Low-Rank Approximation)在数据压缩和主成分分析(PCA)中的核心作用。 第8章:正定矩阵与二次型。 二次型和二次曲面(如椭圆、双曲面)通过合同变换(Congruence Transformation)与特征值理论紧密联系。正定矩阵的判据(如特征值、主子式)被详细讨论,这在优化理论中用于判断函数的局部最小值。 第9章:迭代方法与数值稳定性。 鉴于实际问题中矩阵通常过大而无法直接进行分解,本章简要介绍了求解大型稀疏线性系统的迭代方法,如雅可比法和高斯-赛德尔法。同时,本书强调了数值稳定性问题,讨论了条件数(Condition Number)如何量化方程组解对输入扰动的敏感性。 全书特色: 1. 理论深度与计算广度并重: 每一个核心定理(如谱定理、SVD 定理)都有严格的证明,同时配有相应的计算流程和案例分析。 2. 丰富的几何直觉: 大量使用高维几何的图示和类比,帮助读者建立对抽象概念的直观理解。 3. 应用导向的案例研究: 穿插了图像处理中的滤波、图论中的拉普拉斯矩阵、以及控制系统中的可控性分析等案例,展示了线性代数作为建模语言的强大力量。 本书适合高等院校理工科、经济学、计算机科学等专业的高年级本科生及研究生作为教材或参考书。读者在学习前应具备微积分的基础知识。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我对这本书的评价是,它为那些希望将线性代数理论与实际应用相结合的读者提供了一座坚实的桥梁。我所在的研究领域需要处理大量的多维数据分析,过去我总是在理论和实践之间来回摸索,难以找到一个统一的框架来指导我的工作。这本书在这方面做得非常出色。它不仅涵盖了线性代数的核心理论,还非常自然地引入了诸如奇异值分解(SVD)和主成分分析(PCA)这些现代数据科学中的关键工具。作者在介绍这些应用时,并没有停留在公式的罗列,而是深入探讨了背后的数学原理,让我明白为什么这些方法有效,以及在何种情况下应该选择哪种工具。书中对正交化过程的阐述尤为深刻,它不仅解释了Gram-Schmidt过程如何工作,更重要的是,它揭示了构建正交基对于简化复杂问题的强大能力。我感觉这本书不仅仅是在教我“如何计算”,更是在教我“如何思考”一个线性系统。对于工程师和应用型研究人员来说,这种深度和广度的结合是极其宝贵的财富。

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我必须提到这本书在解决“为什么学这个”的问题上做得非常成功。许多数学书都是以“是什么”和“怎么算”来展开的,但这本书更注重“为什么”。例如,在讲解矩阵的秩时,作者引入了信息论中的信息冗余概念,将代数问题与现实世界的信号处理联系起来,这瞬间点亮了我对该概念的理解。这种跨学科的视角,使得线性代数不再是孤立的数学分支,而成为了一种强大的思维工具。此外,修订版相较于早期版本,增加了对数值稳定性的讨论,这对于进行大规模计算的读者来说至关重要。它提醒我们,理论上的精确解在计算机上往往是不可实现的,我们必须考虑舍入误差和算法的鲁棒性。这本书的作者显然是一位深谙理论与实践鸿沟的教育家,他不仅教会了我们如何推导,更教会了我们如何批判性地使用这些工具。这种前瞻性和实用性,使得这本书的价值远远超出了普通教材的范畴,它更像是一本通往更高阶数学思维的入门指南。

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说实话,这本书的排版和印刷质量简直是业界良心。作为一名对细节比较敏感的读者,我常常因为某些教材排版混乱、符号定义不一致而感到非常恼火。然而,这本《线性代数(修订版)》给我的体验是极为舒适的。每一个定理的表述都清晰明确,定义的字体和符号标注都经过了精心设计,保证了在快速阅读时也不会产生歧义。更值得称赞的是,书中的图示和几何插图质量非常高。线性代数的许多概念,如子空间、投影,本质上是几何性的,但很多书上的图示过于简陋,反而成了理解的障碍。这本书里的图例不仅数量多,而且每一个都准确无误地描绘了抽象概念的几何意义,特别是对高维空间的剖析,借助巧妙的二维或三维投影,极大地降低了读者的认知负担。这种对细节的极致追求,体现了编者对读者学习体验的深切关怀,让学习过程本身变成了一种享受,而不是煎熬。

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这本书的封面设计非常吸引人,那种简洁而又不失深度的色彩搭配,让人一眼就能感受到它内涵的严谨性。我是一个初次接触高等数学的学生,面对那些抽象的向量空间和矩阵变换时,常常感到无从下手。拿到这本书后,我立刻被它清晰的逻辑结构所吸引。作者并没有一开始就抛出复杂的理论,而是循序渐进地从基础概念讲起,比如线性组合、张成空间这些在其他教材里常被一笔带过的知识点,在这里都有非常详尽的解释和丰富的例子支撑。尤其是关于行列式的部分,作者用了好几种不同的角度去剖析其几何意义,这对我理解行列式如何反映线性变换的缩放和平移效果至关重要。书中的习题设计也十分巧妙,从基础的计算到需要深入思考的应用题,难度梯度把握得恰到好处,确保了学习者能够稳扎稳打地建立起知识体系。我尤其喜欢它在讲解特征值和特征向量时所采用的叙事方式,仿佛不是在阅读一本枯燥的教科书,而是在跟随一位经验丰富的导师进行一次智力探险。它成功地将原本冷峻的数学语言,转化成了一种富有启发性的对话。

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坦率地说,我曾尝试过好几本流行的线性代数教材,但都因为篇幅过大或内容过于陈旧而半途而废。这本修订版最让我欣赏的一点是其内容的“恰到好处”。它没有陷入那些为了追求完备性而堆砌的、与初学者关系不大的复杂定理的泥潭。相反,它聚焦于那些构建起整个线性代数大厦的基石——向量空间、线性映射、特征分解。这些核心知识点被反复强调和多角度验证,确保读者能够真正内化。作者对“基”和“维数”这两个概念的论述,我给予最高评价。他通过非常巧妙的例子,说明了无论我们如何选择基向量,空间的内在结构和维度是恒定不变的,这帮助我彻底摆脱了对特定坐标系的依赖感。这是一种非常高明的教学策略,它培养的是对数学结构本质的洞察力,而不是死记硬背的解题技巧。对于希望在有限时间内掌握线性代数精髓的学习者而言,这本书的专注度令人称道。

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