线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)

主讲教师: 谢小贤 讲师 / 华侨大学

教学进度:
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  • 进行中
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学时安排:36学时

学分:2分

线性代数主要研究线性关系,用矩阵处理数据,用变换关联核心运算,用秩体现重要信息量,用基构建空间,用特征值体现几何特性等,进而可处理许多实际问题,如线性规划、电路设计、信息隐藏、计算机图像处理等技术. 通过本课程的学习,可为后继课程的学习打下必备的代数基础知识.
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02-26 17:44 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

两个向量组之间的线性表示问题

已知 向量组A:a1=(1,2,3);a2=(4,5,6), 向量组B:b1=(1,0,0),b2=(1,1,0),b3=(1,1,1), 则 向量组A 可以由向量组B 线性表示, 且 向量组B也可以由向量组A 线性表示. 对吗?为什么? 请写出解题过程或思路

  • 12-14 21:40 李学琼

    1. 答案:线性无关
    2. 答案:线性相关
    3. 答案:线性无关
    4. 答案:线性相关
    5. 答案:存在线性表示,但不唯一
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02-24 20:07 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

如何化二次曲面方程为标准方程?

如何化二次曲面方程为标准方程?并判别曲面方程对应的二次曲面图形?

  • 06-29 15:52 邓弦

    一般步骤如下:

    1. 确定二次曲面的类型(如椭圆抛物面、双曲抛物面、椭球面、双曲面等)。
    2. 将二次曲面方程中的各项按x²、y²、z²分组。
    3. 将方程两边的常数项移到等号右边。
    4. 如果方程中有交叉项(如xy、yz、zx),需要通过配方将其消去。
    5. 将方程两边同时除以二次项的系数,使其成为1。
    6. 整理方程,使其符合标准形式。

    例如,对于椭球面的一般方程:

    \[ \frac{x^2}{a^2} \frac{y^2}{b^2} \frac{z^2}{c^2} = 1 \]

    这就是椭球面的标准方程。对于其他类型的二次曲面,标准方程的形式会有所不同。
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02-24 15:36 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

二次型的规范形唯一吗?

二次型的规范形唯一吗?为什么?

02-24 16:51 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

用初等变换法 把 实对称矩阵合同对角化,具体实施思想是什么?

1.用初等变换法 把 实对称矩阵合同对角化,具体实施思想是什么? 2.这个合同对角化过程,只需要使用初等行变换,或只需要使用初等列变换,或需要同时用到初等行变换和初等列变换?

  • 06-29 13:00 邓弦

    具体实施思想:
    1. 将实对称矩阵转换为对角矩阵。
    2. 使用初等行变换和列变换(可逆变换)。
    3. 通过变换将矩阵的零特征值对应的块(如2×2的零块)转换为1×1的零块。
    4. 重复上述步骤,直到所有非零特征值都成为对角线上的元素。
    5. 确保变换矩阵是可逆的,以便将原矩阵对角化。
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02-24 20:06 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

用正交矩阵,把实对称矩阵合同对角化 或 相似对角化

用正交矩阵,把实对称矩阵合同对角化 与 用正交矩阵,把实对称矩阵相似对角化 一样吗?

02-24 20:06 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

合同矩阵与相似矩阵的联系与区别?

合同矩阵与相似矩阵的联系与区别是什么?

  • 06-29 12:30 邓弦

    联系:
    1. 都是基于矩阵的数学概念。
    2. 都与线性变换有关。
    3. 在某些情况下,可以通过相似变换将一个矩阵转化为另一个矩阵。

    区别:
    1. 定义不同:合同矩阵是实对称矩阵,而相似矩阵是经过相似变换得到的矩阵。
    2. 性质不同:合同矩阵具有正负惯性指数,相似矩阵则不涉及此类性质。
    3. 应用不同:合同矩阵在二次型理论中有重要应用,相似矩阵在特征值和特征向量方面有广泛用途。
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02-24 16:51 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

二次型及其矩阵

二次型及其矩阵是一一对应的, 问:二次型的矩阵是对称矩阵,反对称矩阵,还是一般矩阵?

  • 06-29 12:12 邓弦

    1. 二次型:\( f(x_1, x_2, \ldots, x_n) = \sum_{i=1}^{n} \sum_{j=1}^{n} a_{ij}x_ix_j \)
    2. 矩阵:对应的二次型矩阵为 \( A = (a_{ij}) \) ,其中 \( a_{ij} \) 是二次型中 \( x_ix_j \) 的系数。
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02-24 20:06 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

利用实对称矩阵的特征值 和可对角化的特性,做相关计算

实对称矩阵的不同特征值对应的特征向量是正交的, 实对称矩阵一定可对角化, 我们可以利用这些特性,做相关计算。

02-24 09:56 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

实对称矩阵的相似对角化

1.找可逆矩阵P,使实对称矩阵A 对角化, 2.找正交矩阵Q,使实对称矩阵A 对角化, 这两种对角化过程,主要区别在哪?

02-24 08:02 谢小贤 华侨大学 在线性代数-第17期国家级一流线上课程(2025-02-16)课程中提问:

实对称矩阵一定可对角化,为什么?

实对称矩阵一定可对角化,为什么?

  • 06-29 10:27 邓弦

    实对称矩阵一定可对角化,因为它们具有正交的特征向量,并且特征值总是实数。
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常见问题

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    (3)希望您能够积极参与课程的讨论,与各位学习者一起煮酒论英雄。在讨论的过程中,不光可以对课程所学内容温习内化,还能互相碰撞出思想的火花,相信您一定会有额外的收获。

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    (1)我们的课程都是老师经过精心设计拍摄制作而成,并且由于是MOOC的方式,所以课程拆分成了不同的知识点,学习起来一点也不费劲。

    (2)我们的课程多采取理论结合实际的授课方式,课程中也有许多案例的呈现,相信会给学习者带来诸多方面的启发。我们也将力求做到深入浅出,支持学习者将研究发现转化为实践,改进自身教学。