881高等代数
一、考试要求
(1)闭卷、笔试、不须携带计算器、测绘工具等相关考试工具;
(2)满分为150分,考试时间为3个小时。
二、考试内容
第一章:多项式
1、考核知识点:
(1)一元多项式的定义、运算、性质,次数的定义和次数公式;
(2)多项式整除的定义,整除的性质,带余除法;
(3)最大公因子的定义、性质和求法;
(4)多项式互素的概念和性质;
(5)多项式的可约性,因式分解及唯一性定理,标准分解式;
(6)重因式的概念与判别法,求多项式重因式的方法;
(7)多项式函数、多项式根的概念,根的个数定理,多项式相等与根的关系,综合除法;
(8)复数域和实数域上不可约多项式的特征,因式分解定理;
(9)有理系数多项式是否可约的判别法,根与系数的关系,有理根的求法。
2、单元目标:
(1)掌握数域F上一元多项式的概念、运算及多项式和与积的次数;
(2)正确理解多项式的整除概念和性质、掌握带余除法;
(3)掌握最大公因式的概念、性质、求法以及多项式互素的概念和性质;
(4)理解不可约多项式的概念,掌握多项式唯一因式分解定理;
(5)理解多项式的导数和重因式的概念,掌握多项式有无重因式的判别法;
(6)掌握多项式函数及多项式根的概念;
(7)掌握复数和实数域上多项式因式分解定理;
(8)熟练掌握有理系数多项式的有理根的求法和Eisenstein判别法。
第二章:行列式
1、考核知识点:
(1)排列的定义、逆序、奇偶性,对换的概念,对换与排列奇偶性的关系;
(2)n阶行列式的定义、转置,阶行列式的性质;
(3)n阶行列式的初等行(列)变换,行列式子式、余子式和代数余子式;
(4)n阶行列式依行依列展开定理,行列式的计算技巧,范得蒙行列式的计算;
(5)n阶行列式的Laplace展开定理,行列式的乘法规则;
(6)Cramer法则。
2、单元目标:
(1)掌握n阶行列式的概念和性质;
(2)熟练应用行列式的性质,通过降阶和三角化等方法计算行列式;
(3)掌握行列式常见的计算技巧;
(4)理解Laplace定理,掌握行列式的乘法规则;
(5)掌握Cramer法则。
第三章:线性方程组
1、考核知识点:
(1)线性方程组的初等变换、同解、一般解、自由未知量;
(2)n向量组的定义、向量的线性运算;
(3)向量组的线性相关性的基本概念:线性组合、线性表示、等价、线性相关、线性无关、极大线性无关组、向量组的秩;
(4)矩阵的行秩、列秩和矩阵的秩,k阶子式的概念,矩阵的初等行(列)变换;
(5)线性方程组有解判别定理,用矩阵初等变换解线性方程组;
(6)齐次线性方程组的解的基本性质,基础解系,解的结构;
(7)一般线性方程组解的性质,解的结构;
(8)高次方程组的概念、结式。
2、单元目标:
(1)掌握n元向量空间的概念及简单性质;
(2)理解和掌握中向量组线性相关性的概念和性质;
(3)理解和掌握矩阵的秩的概念,能够熟练地运用矩阵的初等变换求矩阵的秩;
(4)掌握线性方程组有解的判定定理;
(5)掌握齐次线性方程组基础解系的概念及求法;
(6)掌握非齐次线性方程组解的结构定理,能熟练地求出线性方程组的通解。
第四章:矩阵
1、考核知识点:
(1)矩阵的加法、乘法和数乘,矩阵的转置,几种特殊的矩阵;
(2)矩阵乘积的秩和行列式,n阶矩阵可逆的定义,伴随矩阵的概念,用伴随矩阵求逆;
(3)初等矩阵的定义、初等矩阵与初等变换的关系,用矩阵的初等变换求矩阵的逆;
(4)矩阵分块的概念、分块矩阵的加法和乘法、分块矩阵的逆,准对角矩阵。
2、单元目标:
(1)掌握矩阵的加法、数乘、转置及其运算规律,并能够熟练地应用;
(2)掌握逆矩阵的概念、熟练判定矩阵的可逆性;
(3)掌握初等矩阵的概念,初等矩阵与初等变换的关系及用初等变换求逆矩阵的理论和方法;
(4)掌握矩阵乘积的行列式及秩的定理;
(5)掌握矩阵的分块运算及其应用。
第五章:二次型
1、考核知识点
(1)二次型的定义、二次型的矩阵,线性替换、非退化线性替换,矩阵的合同
(2)用非退化线性变换化二次型为标准形;
(3)化二次型为规范形,正惯性指数、负惯性指数、符号差;
(4)正定二次型、顺序主子式、半正定、半负定、负定、不定
2、单元目标:
(1)掌握二次型的概念,二次型与对称矩阵的一一对应关系,二次型的秩;
(2)掌握矩阵的合同概念及性质,用可逆线性替换化二次型为标准形:配方法和初等变换法;
(3)理解复数域、实数域上二次型规范形的唯一性,用可逆线性替换化复、实二次型为规范形;
(4)掌握正定二次型的概念和判别法。
第六章:线性空间
1、考核知识点:
(1)集合的定义、运算,映射的定义、单射、满射、双射、可逆映射;
(2)线性空间的定义,向量组的线性关系、线性组合、线性相关、线性无关、基、维数、坐标;
(3)过渡矩阵、基变换与坐标的变换;
(4)线性子空间的定义、由一组向量生成的子空间,子空间的交与和,子空间的直和;
(5)线性空间的同构、同构映射。
2、单元目标:
(1)掌握线性空间的概念及其简单的性质,初步了解公理化的思想方法;
(2)理解和掌握线性空间及子空间的概念和判别方法,子空间的交、和与直和的概念;能在中求子空间交与和的基与维数;
(3)正确理解和掌握线性空间中向量组的线性相关性的概念和性质;
(4)掌握有限维线性空间的基与维数的概念及其求法,理解基在线性空间中所起的重要作用;
(5)掌握线性空间中向量坐标的概念及其意义,基变换及坐标变换,过渡矩阵的概念及其性质;
(6)、理解线性空间同构的概念、性质及意义,掌握有限维线性空间同构的充要条件。
第七章:线性变换
1、考核知识点:
(1)线性变换的定义、几个特殊的线性变换:单位变换、零变换、数乘变换;
(2)线性变换的加法、乘法、数乘,可逆线性变换、逆变换、线性变换的多项式;
(3)线性变换的矩阵
(4)向量在某个线性变换下象的坐标与原象坐标之间的转换公式;
(5)矩阵的相似,线性变换(矩阵)的特征值和特征向量、特征多项式、特征子空间;
(6)矩阵的可对角化的条件;
(7)线性变换的值域与核;
(8)不变子空间的概念;
(9)若当块、若当形矩阵、若当标准形,最小多项式。
2、单元目标:
(1)理解线性变换的概念,掌握它的运算及其简单的性质;
(2)掌握线性变换与矩阵之间的关系;
(3)掌握有限维线性空间线性变换的特征值,特征向量的概念与求法;
(4)掌握有限维线性空间线性变换和n阶方阵可对角化的定义,条件与方法;
(5)掌握线性变换的值域、核的概念与性质;
(6)理解不变子空间的概念及其在线性变换化简中的作用。
第八章:λ—矩阵
1、考核知识点:
(1)入矩阵的定义、入矩阵的行列式、入矩阵的秩、入矩阵可逆;
(2)入矩阵的初等行(列)变换、入矩阵的等价;
(3)入矩阵的k阶行列式因子、入矩阵的不变因子
(4)入矩阵相似,初等因子。
2、单元目标:
(1)理解和掌握λ矩阵,λ矩阵的标准型;
(2)理解λ矩阵相似的概念和λ矩阵相似的充要条件;
(3)掌握K阶行列式因子,不变因子的概念和求法;
(4)掌握初等因子的定义和求法;
(5)理解矩阵Jordan标准形的概念和求法。
第九章:欧几里得空间
1、考核知识点:
(1)内积的定义、欧氏空间的定义、向量的长度、夹角,向量互相垂直、度量矩阵;
(2)正交向量组、正交基、标准正交组、标准正交基,正交矩阵的定义;
(3)欧氏空间的同构概念
(4)正交变换的定义、正交变换与正交矩阵;
(5)两个子空间正交、向量与子空间正交、正交补空间
(6)对称变换的定义,对称变换与对称矩阵,用正交线性变换把实二次型化为标准型;
(7)向量到子空间的距离、向量的距离、最小二乘解
(8)酉空间,复数域上的欧氏空间、酉变换和酋矩阵,厄米特矩阵,厄米特二次型;
2、单元目标
(1)理解内积、欧氏空间的定义,向量的长度、夹角、距离等概念;
(2)掌握标准正交基的概念及其求法,理解标准正交基的作用;
(3)理解正交子空间、正交补的概念及其在实践中的意义;
(4)理解欧几里得空间同构的概念及同构的充要条件;
(5)理解和掌握正交变换和正交矩阵的概念、性质和关系;
(6)理解和掌握对称变换的概念及其与实对称矩阵的关系
第十章:双线性函数
1、考核知识点:
(1)线性函数的定义,线性函数的加法和数乘、对偶空间、对偶基;
(2)双线性函数的定义、度量矩阵、非退化双线性函数、反对称双线性函数;
(3)对称双线性函数、二次齐次函数、双线性度量空间、正交空间、准欧氏空间;
(4)辛空间、辛正交基、辛同构、辛子空间、辛变换。
2、单元目标:
(1)掌握线性函数的概念;
(2)掌握对偶空间的概念,了解线性空间中两个基和对偶基之间的关系;
(3)掌握双线性函数的概念,能求出它在某个基下的度量矩阵;
(4)掌握对称双线性函数的概念,了解对称双线性函数与对称矩阵的关系。
三、参考书目
北京大学数学系前代数小组编,《高等代数》(第五版),北京:高等教育出版社,2019。
