大学线性代数核心问题分析
线性代数是代数学的一个分支,今天数学界一致认它作为一门独立学科诞生于上世纪30年代,因为吸纳了系统的线性代数内容的著作是在这一时期产生的,如Van的名著代数学第二卷就把线性代数作为其中的短短一章。下面是小编分享的大学线性代数核心问题分析,一起来看一下吧。
回顾线性代数的历史基础上,分析了关于线性代数的几个核心问题:第一介绍了几种关于线性代数基本结构问题的看法;第二介绍了关于线性代数的两个基本问题,即“线性”和“线性问题”;第三介绍了线性代数的研究对象;第四分析了线性代数的结构体系。
上世纪80年代以来,随着计算机应用的普及,线性代数理论被广泛应用到科学、技术和经济领域,因此线性代数也成为高等院校理工科各专业的一门基础课程,文章简述线性代数的相关核心核心问题。
第一:线性代数的历史
线性代数是代数学的一个分支,今天数学界一致认它作为一门独立学科诞生于上世纪30年代,因为吸纳了系统的线性代数内容的著作是在这一时期产生的,如Van的名著代数学第二卷就把线性代数作为其中的短短一章。但是线性代数的一些初级内容如行列式、矩阵和线性方程组的研究可以追溯到二百多年前;19世纪四五十年代Grassmann创立了用符号表述几何概念的方法,给出了线性无关和基等概念,这标准着线性代数内容近代化开始;19世纪末向量空间的抽象定义形成,并在20世纪初被广泛用于泛函分析研究,从而使线性代数成为以空间理论为终结的独立学科,因此可以说线性代数是综合了若干项独立发展的数学成果而 ……此处隐藏2033个字……段的学习,完全掌握了加法和乘法这两种基础运算法则,简单了解了向量运算。矩阵知识相对于前者更加抽象,因此应放在之后学习。线性变换则是线性代数教学中的重点和难点所在,也是最容易被忽视的地方。由于线性变换可结合映射知识学习,而映射知识在中学数学和微积分教学中都有详细的介绍,在此基础上学生更容易理解线性变换及运算的相关知识,更容易解决矩阵特征值问题、线性方程组问题及二次型问题等。
另外一个是思维能力的培养。在学习中,注意引导学生带着问题学习,并在学习中进一步发现问题、解决问题,这是最有效的思维方式和学习方法。前文提到了学习线性代数必须先了解的两个基本问题:什么是“线性”、什么是“线性问题”。这两个基本问题应该始终贯穿性代数的学习过程中。无论在什么阶段的学习,都要注重理论知识和实际问题的有效结合。学生在掌握了一定的理论知识后,可尝试去解决相关的实际问题。在这一过程中,学生会加深对理论知识的理解,并进一步发现自身知识储备的不足之处。若单单追求知识的应用,而不加深自己的理论素养,最终也无法具备良好的思维能力。所以,在学习线性代数时,要培养好两方面的能力,使之相辅相成、相互促进。
结语:
20世纪后50年计算技术的高速发展,推动了大规模工程和经济系统问题的解决,使人们看到,线性代数和相关的矩阵模型是如微积分那样的数学工具,无所不在的线性代数问题,等待着各层次的工程技术人员快速精确地去解决相关线性代数问题。因此绝大对工科学生而言,数学课应该使他们有宏观的使用数学的思想,要使工程师了解工程中可能遇到的各种数学问题的类别,并且知道应该用什么样的数学理论和软件工具来解决,这是一种高水平的抽象。而了解线性代数的核心问题,无疑对线性代数课程的学习有重要的价值。