Linear Algebra

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出版者:Wiley-Interscience
作者:Tom M. Apostol
出品人:
页数:368
译者:
出版时间:1997-07-01
价格:USD 139.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780471174219
丛书系列:
图书标签:
  • 數學
  • 线性代数
  • 矩阵
  • 向量空间
  • 特征值
  • 行列式
  • 线性变换
  • 基础数学
  • 高等数学
  • 数学工具
  • 应用数学
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具体描述

Developed from the author's successful two-volume Calculus text this book presents Linear Algebra without emphasis on abstraction or formalization. To accommodate a variety of backgrounds, the text begins with a review of prerequisites divided into precalculus and calculus prerequisites. It continues to cover vector algebra, analytic geometry, linear spaces, determinants, linear differential equations and more.

这是一部关于探索空间、结构与变换的深度读物。它将带领我们穿越数学的抽象领域,揭示隐藏在数字和符号背后的深刻原理。本书的核心在于理解向量及其在多维空间中的行为,如何通过线性组合构建复杂对象,以及这些对象在各种变换下的演变。 我们将首先深入探讨向量空间的定义和性质,这是理解线性代数一切的基础。你将学习向量的加法、标量乘法,以及这些操作如何塑造出一个完整的数学结构。接着,本书会介绍线性无关、基向量和维度等关键概念,它们共同构成了描述和理解向量空间的框架。你将学会如何将复杂的向量空间分解为更易于管理的基底,并以此来分析和表示各种数学对象。 本书将花费大量篇幅阐述矩阵及其在解决线性方程组中的强大作用。你会看到矩阵不仅仅是数字的排列,更是线性变换的强大语言。从矩阵的乘法、转置,到行列式的计算和性质,每一个概念都将帮助你更深入地理解矩阵所蕴含的变换信息。本书会详细介绍高斯消元法、LU分解等矩阵运算技术,它们是求解线性方程组、计算逆矩阵以及分析矩阵秩的基石。通过这些方法,你将能够高效地解决一系列实际问题,从电路分析到图像处理,无处不见线性代数的踪迹。 此外,特征值和特征向量是本书的另一重要组成部分。它们揭示了线性变换在特定方向上仅发生尺度缩放的本质。你将学习如何计算特征值和特征向量,以及它们在对角化矩阵、理解动态系统和进行数据降维等方面的应用。本书会通过生动的例子,展示特征值和特征向量如何揭示系统的内在稳定性和关键行为模式。 本书还将探讨内积空间的概念,它为向量引入了长度、角度和正交性等几何属性。你将了解向量范数、柯西-施瓦茨不等式,以及正交基的构建方法,如格拉姆-施密特正交化。这些几何工具对于理解投影、最小二乘法以及在信号处理和机器学习等领域解决近似问题至关重要。 为了让抽象的理论更具象化,本书将穿插大量的应用实例,涵盖从计算机图形学中的三维变换、数据科学中的主成分分析,到优化问题中的线性规划,以及物理学中的量子力学和工程学中的控制理论。每一个应用场景都将以清晰易懂的方式展示线性代数概念的实际价值。 本书的写作风格旨在清晰、严谨且富有启发性。每章都包含理论讲解、例题分析和练习题,帮助读者巩固所学知识,并逐步提升解决复杂问题的能力。无论是初学者还是希望深化理解的数学爱好者,都能从中获益。这是一次探索数学核心的旅程,一次认识隐藏在世界背后秩序的冒险。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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读完《Linear Algebra》,我感觉自己对线性代数的理解,已经上升到了一个新的高度。这本书在内容设计上,体现了作者对学习者心理的深刻洞察。它没有回避线性代数中的一些“难点”概念,比如“奇异值分解”或者“ Jordan 标准型”,而是用一种非常系统和有条理的方式,将它们层层剖析。我特别喜欢书中对“特征值分解”的讲解,作者不仅给出了其代数定义和计算方法,更重要的是阐述了它在数据降维、主成分分析等领域的实际应用,让我看到了数学工具如何解决现实世界中的复杂问题。这种“理论与实践相结合”的教学模式,让我在学习过程中始终保持着高度的参与感和求知欲。这本书的语言风格也非常独特,既有数学的严谨,又不失学术的趣味性,让人在阅读过程中倍感愉悦。

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《Linear Algebra》这本书,在某种程度上,重新定义了我对线性代数学习的认知。以往我接触过的教材,要么过于注重理论证明,读起来有些晦涩,要么过于偏重应用,缺乏系统性的理论支撑。而这本书,则找到了一个绝佳的平衡点。作者在讲解“向量空间”时,并没有直接罗列那些抽象的公理,而是从物理学中的向量、经济学中的经济模型、甚至计算机科学中的数据结构等多个角度切入,展示了向量空间概念的广泛适用性。我特别欣赏书中对“线性相关”和“线性无关”的讲解,作者通过大量的实例,生动地展示了向量组的线性相关性如何影响其张成的空间的“维度”和“结构”。这种对概念的“可视化”和“情境化”的讲解,让那些原本可能抽象难懂的知识变得清晰易懂。

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从这本书中,我获得了一种全新的学习体验,远超我以往接触过的任何一本教材。《Linear Algebra》在内容组织上,展现了作者深厚的教学功底。它没有一味地追求数学的抽象和严谨,而是非常注重培养读者的“数学感”。书中的每一个证明,都像是精心设计的“解谜过程”,引导读者一步步找到关键的思路和技巧。我特别欣赏书中对“线性无关”和“张成”的讲解,作者通过不同的向量组,展示了它们如何构成不同的向量空间,以及向量组的“线性无关性”如何决定了空间的“独立性”。这种对基本概念的细致打磨,让我受益匪浅。此外,书中对矩阵运算的讨论,不仅仅停留在代数层面,还强调了其背后所代表的线性变换的几何意义。例如,对两个矩阵相乘的解释,就巧妙地将其与两个线性变换的复合联系起来,让我能够从几何的角度去理解矩阵乘法的含义。这种对数学概念的“多维度”解读,是我在这本书中最大的收获。

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《Linear Algebra》带给我的,不仅仅是知识的获取,更是一种学习方法和思维模式的重塑。在学习过程中,我常常能感受到作者对细节的极致追求。书中的每一个例子都经过精心设计,它们不仅能够有效说明所讲解的概念,还能进一步展示该概念在不同领域的应用潜力。比如,书中在介绍最小二乘法时,就详细分析了它在数据拟合、误差分析等方面的应用,让我看到了线性代数解决实际问题的强大威力。更重要的是,这本书非常注重数学的“连贯性”。它没有将线性代数割裂成孤立的知识点,而是通过巧妙的过渡和联系,展现了向量空间、矩阵、行列式、特征值等概念之间的内在逻辑关系。我甚至感觉,这本书就像一个精心编织的网,而每一个概念都是网上的一个节点,它们相互连接,共同构成了一个完整的理论体系。读完一章,我不会感到豁然开朗,而是有一种“水到渠成”的理解,仿佛之前学习的知识都自然而然地融入了新的框架之中。

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这本《Linear Algebra》着实是一本让我眼前一亮的书籍。在翻阅之前,我曾阅读过不少关于线性代数的教材,有些过于注重理论的严谨性,读起来枯燥乏味,仿佛在啃一块坚硬的石头;有些则过于偏向应用,缺乏系统性的理论框架,让人难以触及本质。而这本书,则在两者之间找到了一个绝佳的平衡点。作者并没有回避那些看似抽象的概念,比如向量空间、线性变换、特征值与特征向量等,而是用一种非常清晰、循序渐进的方式将它们呈现在读者面前。我特别欣赏的是书中对概念的引入,总是从一个直观的例子或几何意义出发,让我能够更容易地理解其内涵,而不是直接抛出一个定义。例如,在讲解向量空间时,书中并没有一开始就罗列那些公理,而是从物理学中的力和位移,以及计算机科学中的数据表示等实际场景入手,让读者感受到线性代数在生活和科学研究中的普遍性和重要性。这种“由易到难,由表及里”的讲解方式,极大地降低了学习的门槛,也让我对接下来的学习充满了信心。我尤其喜欢书中提供的那些思考题,它们并非简单的计算题,而是鼓励读者去探索概念之间的联系,去思考不同方法背后的数学原理,这对于培养独立的数学思维至关重要。

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对于我这样一名对数学有热情但又希望看到实际应用的学习者来说,《Linear Algebra》这本书无疑是一份宝贵的财富。它在讲解线性代数核心概念时,没有忽视理论的严谨性,但更注重引导读者建立对数学对象的直观理解。书中对“基”的讲解,我尤其喜欢。作者通过展示不同向量空间中的基,以及基变换的意义,让我深刻理解了“基”如何决定了我们观察和描述向量的方式。这种对“坐标系”的深入探讨,让我对向量的表示和运算有了更深的认识。此外,书中对“线性映射”的讨论,也做得相当到位。它不仅仅将线性映射视为矩阵,更将其与几何空间中的各种变换联系起来,比如投影、反射、剪切等。这种从几何角度理解数学变换的方式,极大地提升了我对线性代数的学习兴趣和理解深度。

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《Linear Algebra》这本书,如同一个经验丰富的向导,引领我穿越了线性代数那片广阔而精深的领域。我之前对这个学科的印象,大多是复杂的公式和繁琐的计算,总感觉与现实生活有些距离。然而,这本书彻底改变了我的看法。作者在讲解向量空间时,就非常巧妙地引入了数据科学中的向量表示,以及在机器学习中,数据特征如何被抽象为向量。这种贴近实际应用的引入方式,立刻点燃了我学习的兴趣。书中对线性方程组的讨论,也从基本的求解方法,延伸到其在图论、网络分析中的应用,让我看到了线性代数解决复杂问题的强大潜力。我特别欣赏书中在讲解“内积”时,不仅给出了其代数定义,还详细阐述了其在几何上的意义,比如向量的长度和它们之间的夹角。这种对数学工具的“本源”的挖掘,让我能够更深入地理解这些工具的本质,而不是仅仅停留在表面的操作。

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初次接触《Linear Algebra》,我便被其独特的叙事风格所吸引。它不像我以往读过的任何一本数学书籍,没有冷冰冰的公式堆砌,也没有生硬的定理证明,而更像是一位经验丰富的导师,娓娓道来。书中对每一个核心概念的阐释都深入浅出,仿佛在为我揭开一层层神秘的面纱。例如,在讨论矩阵作为线性变换的表示时,作者并没有停留在其作为数字集合的层面,而是将其与几何空间中的旋转、伸缩、投影等操作紧密联系起来。通过丰富的图示和生动的类比,我能够清晰地“看到”一个矩阵是如何作用于向量,如何改变向量的方向和长度,以及这些几何变化是如何被矩阵运算所捕捉的。这种对几何直观的强调,对于我这种更偏向具象思维的学习者来说,无疑是雪中送炭。此外,书中对证明的讲解也相当到位,它不仅仅给出了证明的步骤,更重要的是阐述了证明的思路和关键所在,让我明白“为什么”这么证明,而不是仅仅“怎么”证明。这种对数学证明过程的“解构”,让我能够更好地理解定理背后的逻辑力量,也提升了我自己进行数学推理的能力。

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我一直认为,学习数学,尤其是像线性代数这样基础但又至关重要的学科,最怕的就是“知其然而不知其所以然”。而《Linear Algebra》恰恰在这方面做得非常出色。作者在讲解每一个概念时,都会追溯其产生的历史背景和解决问题的初衷。例如,在介绍行列式时,书中并没有直接给出其计算公式,而是从解线性方程组的克拉默法则入手,解释了行列式是如何在求解过程中扮演重要角色的。这种“溯本追源”的讲解方式,让我能够更深刻地理解每一个数学工具的意义和价值。而且,书中对抽象概念的解释,总是辅以大量具体的数学例子,以及一些精心挑选的图示,让那些原本可能令人生畏的数学对象变得生动起来。我尤其喜欢书中对“基”和“维度”的讲解,作者通过不同向量空间中的具体例子,让我体会到“基”作为生成整个空间的“骨架”的重要性,以及“维度”如何刻画空间的“自由度”。这种具体的案例和抽象理论的完美结合,是这本书最让我印象深刻的地方。

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我曾经以为线性代数是一门纯粹的理论学科,但《Linear Algebra》这本书,让我看到了它在现实世界中的无数应用。《Linear Algebra》在内容编排上,充分考虑了读者的接受习惯。它并非一次性地呈现大量定义和定理,而是循序渐进,将抽象的概念与具体的实例巧妙地结合。例如,在讲解“行列式”时,作者并没有直接给出其计算公式,而是从解线性方程组的几何意义出发,解释了行列式是如何反映方程组解的唯一性,以及其绝对值在几何上代表了线性变换对空间的“缩放因子”。这种“先有理解,后有形式”的教学方法,让我能够更扎实地掌握每一个知识点。书中对“特征值”和“特征向量”的讲解,也做得非常出色。它不仅仅介绍了其数学定义,更重要的是阐述了它们在动力系统、振动分析等领域的应用,让我看到了这些抽象概念是如何描述系统“不变”的运动趋势的。

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