Linear Algebra

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出版者:Thomson Custom Publishing
作者:David Poole
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2007
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780176434458
丛书系列:
图书标签:
  • 线性代数
  • 矩阵
  • 向量
  • 行列式
  • 特征值
  • 特征向量
  • 线性方程组
  • 向量空间
  • 内积空间
  • 正交性
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具体描述

《线性代数:理论与应用》 这是一本旨在深入浅出地介绍线性代数核心概念、理论及其广泛应用的著作。本书的目标读者是数学、物理、工程、计算机科学、经济学等领域的学生和研究人员,以及任何希望掌握这一强大数学工具的专业人士。 本书内容概览: 本书系统地构建了线性代数的知识体系,从最基础的概念出发,逐步深入到更高级的主题。 向量空间与线性变换: 我们将从向量的基本定义出发,介绍向量在不同维度空间中的几何和代数性质。 接着,深入探讨向量空间这一核心概念,包括子空间、基、维度等关键属性。 线性变换作为向量空间之间的映射,其性质和构造将是本书的重点之一。我们将详细分析其核与像空间,以及矩阵表示。 矩阵及其运算: 矩阵是线性代数中不可或缺的工具,本书将详细介绍矩阵的加法、数乘、乘法、转置等基本运算。 我们将学习特殊矩阵的性质,如对称矩阵、反对称矩阵、对角矩阵、单位矩阵等。 矩阵的逆、伴随矩阵以及可逆性的判断将得到详尽的阐述。 线性方程组: 本书将系统地讲解求解线性方程组的方法,包括高斯消元法、行最简形矩阵等。 我们将深入分析线性方程组解的结构,包括解的存在性、唯一性问题,以及自由变量和基本变量的概念。 克拉默法则等其他求解方法也将得到介绍。 行列式: 行列式是连接矩阵与解的另一个重要概念。我们将介绍行列式的定义、性质以及计算方法。 行列式与矩阵可逆性的关系,以及它在几何上的意义(如体积变换)也将被充分探讨。 特征值与特征向量: 特征值和特征向量是理解线性变换内在结构的关键。我们将详细讲解如何计算一个矩阵的特征值和特征向量。 对角化理论将是本书的一个重要高潮,它揭示了如何通过相似变换将矩阵化为对角矩阵,这极大地简化了对矩阵及其线性变换的研究。 凯莱-哈密顿定理等相关理论也将被引入。 内积空间与正交性: 在引入内积后,向量空间将具备长度和角度的概念。本书将介绍内积的定义、性质以及各种内积空间(如欧几里得空间)。 正交基、施密特正交化过程将是重点,它们在投影、最小二乘法等应用中至关重要。 瑞兹表示定理等将进一步深化对内积空间的理解。 线性代数在不同领域的应用: 本书的一个显著特点是强调线性代数的实际应用。我们将通过具体案例展示线性代数如何在以下领域发挥作用: 计算机图形学: 向量、矩阵和变换在三维建模、动画和图像处理中的应用。 数据科学与机器学习: 主成分分析(PCA)、奇异值分解(SVD)、线性回归等算法的数学基础。 物理学: 量子力学中的向量空间、狄拉克符号,以及经典力学中的张量分析。 工程学: 电路分析、结构力学、控制系统中的线性方程组和矩阵模型。 经济学: 投入产出模型、线性规划等。 本书的特点: 理论严谨与直观理解并重: 本书在提供严格数学证明的同时,也注重通过几何直观和实例来帮助读者理解抽象概念。 丰富的例题与习题: 每章都配有大量的例题,帮助读者巩固所学知识,并通过不同难度的习题来检验和提高读者的解题能力。 循序渐进的教学方法: 内容组织结构清晰,逻辑性强,从易到难,层层递进,适合不同数学背景的读者。 强调应用导向: 通过展示线性代数在各个领域的实际应用,激发读者学习兴趣,并帮助读者建立理论与实践之间的联系。 学习线性代数,不仅是掌握一套新的数学工具,更是培养一种严谨的逻辑思维和解决复杂问题的能力。本书将引导您走进这个充满魅力和力量的数学世界。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书在处理代数结构的历史脉络和不同学派的观点融合方面,做得相当有远见。它不仅仅是罗列知识点,更像是在讲述一个“数学故事”。比如,在讨论线性方程组的求解历史时,它简要地回顾了从高斯消元法到现代矩阵分解方法的演进,让读者能体会到数学思想是如何一步步打磨和完善的。这种叙事性的处理,极大地增强了阅读的代入感。我发现,了解了某个概念的“来龙去脉”,记忆起来会比死记硬背公式要牢固得多。它避免了将所有数学家都塑造成一蹴而就的“神人”形象,而是展现了知识体系构建的艰辛和反复迭代。这种对历史背景的尊重和融入,使得整本书的阅读体验更具人文关怀,让读者在学习硬核数学时,也能感受到知识沉淀的厚重与魅力。

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这本书的装帧设计非常有心思,封面采用了低饱和度的蓝灰色调,配上简洁的白色衬线字体,散发出一种沉静而专业的学术气息。拿到手里,纸张的质感非常舒服,那种略带粗粝但又十分细腻的触感,让人忍不住想立刻翻开扉页。内页的排版布局堪称教科书级别的典范——字里行间留白得当,公式和定理的展示清晰明了,完全没有一般教材那种拥挤压迫的感觉。尤其值得称赞的是,它在处理复杂的矩阵运算图示时,使用了非常精妙的色彩区分和层次感,即便是初次接触高等代数概念的人,也能迅速抓住核心的几何意义。我个人对排版极为挑剔,但这本的排版简直是一场视觉盛宴,阅读体验远超预期的舒适和愉悦。它让原本可能枯燥乏味的数学学习过程,变成了一种接近于欣赏艺术品的体验。这种对细节的极致追求,体现了编者和出版方对知识传递的尊重,而不是仅仅把内容堆砌在一起了事。可以说,光是捧着它在手里翻阅,就已是一种享受,让人充满学习的动力和敬畏之心。

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作为一名习惯于通过大量习题来巩固知识的人,我对附录和课后练习的设置给予高度评价。一套好的教材,习题才是真正的试金石。这里的习题设计体现了极高的层次感和梯度设计。开始的部分自然是基础的计算和概念辨析,旨在确保基本功扎实;但随着章节深入,习题的难度明显提升,开始考察对定理的灵活运用和多步骤的逻辑推理。更妙的是,它穿插了一些“探索性”的开放式问题,这些问题往往没有标准答案,而是鼓励读者去建立自己的数学模型或提出新的证明路径。我特别喜欢它在某些章节后提供的“项目实践建议”,这些建议往往与数值分析、数据可视化或机器学习的基础都有微妙的联系,这让我感觉所学的知识并非孤立存在于纸面之上,而是拥有广阔的现实应用前景。这使得学习过程不再是单纯的应试准备,而更像是一场通往更广阔应用领域的探险。

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我非常欣赏它在关键转折点上的“反思性提示”。在一些概念容易混淆的地方,比如正交性与线性无关性的细微区别,或者特征空间与特征向量的内在联系,作者会特意设置一个“请停下来思考”的模块。这些模块通常不会直接给出答案,而是通过一组精心设计的问题来引导读者自我审视。这种刻意的停顿,有效地避免了读者在快速阅读中“似懂非懂”地蒙混过关。它强迫你去主动构建知识点之间的逻辑桥梁,而不是被动接受。这种教学策略在传统的教材中比较少见,它要求读者付出更多主动思考的努力,但回报是巨大的——你会发现自己对那些曾经模糊的概念忽然间豁然开朗。这种注重内化而非灌输的学习设计,是真正体现了一本优秀教材价值的核心所在,它培养的是独立思考的能力,而非仅仅是解题技巧。

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我主要关注的是它在理论深度与直观理解之间的平衡掌握得如何。很多经典的线性代数教材往往会在某个极端摇摆:要么过于注重抽象的集合论定义,让学生在“流形”和“向量空间”的术语中迷失方向;要么则过于依赖初等行列式的计算练习,忽略了背后的深刻结构。然而,这本教材令人惊喜地找到了一个绝妙的支点。它似乎深谙“授人以渔”的道理,在引入每一个核心概念,比如特征值分解或是奇异值分解(SVD)时,都会先用一个非常贴合实际的物理或工程场景来“软着陆”,建立起读者的直觉预设。随后,再引导我们进入严谨的数学证明,但即便是证明过程,也常常辅以翔实的几何注释,解释为什么“必须”如此。这种亦步亦趋的引导方式,极大地降低了抽象数学的门槛,让那些原本对“抽象”心生畏惧的读者,也能胸有成竹地迎接挑战,真正领悟到那些看似冰冷的公式背后蕴含的巨大力量和美感。

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