本《高等代數(shù)》考試大綱適用于寧波大學(xué)數(shù)學(xué)相關(guān)專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試。
本課程考核內(nèi)容包括多項(xiàng)式理論、行列式、線性方程組、矩陣?yán)碚摗⒍涡?、線性空間、線性變換、λ-矩陣、歐氏空間九個(gè)部分.
一、多項(xiàng)式理論: 多項(xiàng)式的整除,最大公因式,多項(xiàng)式的互素,不可約多項(xiàng)式與因式分解,重因式重根的判別,多項(xiàng)式函數(shù)與多項(xiàng)式的根.
重點(diǎn)掌握:重要定理的證明,如多項(xiàng)式的整除性質(zhì),Eisenstein判別法,不可約多項(xiàng)式的性質(zhì), 整系數(shù)多項(xiàng)式的因式分解定理等. 運(yùn)用多項(xiàng)式理論證明有關(guān)問(wèn)題,如與多項(xiàng)式的互素和不可約多項(xiàng)式的性質(zhì)有關(guān)問(wèn)題的證明與應(yīng)用以及用多項(xiàng)函數(shù)方法證明有關(guān)的問(wèn)題.
二、行列式: 行列式的定義、性質(zhì)和常用計(jì)算方法(如:三角形法、加邊法、降階法、遞推法、按一行一列展開(kāi)法、Laplace展開(kāi)法、范得蒙行列式法)。
重點(diǎn)掌握:n階行列式的計(jì)算及應(yīng)用.
三、線性方程組:向量組線性相(無(wú))關(guān)的判別(相應(yīng)齊次線性方程組有無(wú)非零解、性質(zhì)判別法、行列式判別法、矩陣秩判別法)。向量組極大線性無(wú)關(guān)組的性質(zhì)、向量組之間秩的大小關(guān)系(向量組(Ι)可由向量組(Π)線性表示,則(Ι)的秩小于等于(Π)的秩)定理2及三個(gè)推論、矩陣的秩(行秩和列秩、矩陣秩的行列式判別法、矩陣秩的計(jì)算)、Cramer法則,線性方程組有(無(wú))解的判別定理、齊次線性方程組有非零解條件(用系數(shù)矩陣的秩進(jìn)行判別、用行列式判別、用方程個(gè)數(shù)判別)、基礎(chǔ)解系的計(jì)算及其性質(zhì)、齊次線性方程組通解的求法,非齊次線性方程組的解法和解的結(jié)構(gòu).
重點(diǎn)掌握:向量組線性相(無(wú))關(guān)的判別、向量組之間秩與矩陣的秩、齊次線性方程組有非零解條件及基礎(chǔ)解系的性質(zhì)、非齊次線性方程組解的結(jié)構(gòu)與其導(dǎo)出組的基礎(chǔ)解系的性質(zhì).
四、矩陣?yán)碚摚壕仃嚨倪\(yùn)算,矩陣的初等變換與初等矩陣的關(guān)系及其應(yīng)用(求解線性方程組、求逆矩陣、求向量組的秩)、矩陣的等價(jià)標(biāo)準(zhǔn)形、矩陣可逆的條件(與行列式、矩陣的秩、初等矩陣的關(guān)系)、伴隨矩陣及其性質(zhì)、分塊矩陣(包括矩陣乘法的常用分塊方法并證明與矩陣相關(guān)的問(wèn)題)、矩陣的常用分解(如:等價(jià)分解,滿秩分解,實(shí)可逆陣的正交三角分解,Jordan分解),幾種特殊矩陣的常用性質(zhì)(如:準(zhǔn)對(duì)角陣,對(duì)稱矩陣與反對(duì)稱矩陣,伴隨矩陣、冪等矩陣,冪零矩陣,正交矩陣等)。
重點(diǎn)掌握:利用分塊矩陣的初等變換證明有關(guān)矩陣秩的等式與不等式,矩陣的逆與伴隨矩陣的性質(zhì)與求法,應(yīng)用矩陣?yán)碚摻鉀Q一些相關(guān)問(wèn)題.
五、二次型理論:化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形和規(guī)范形,實(shí)二次型在合同變換之下的規(guī)范型以及在正交變換之下的特征值標(biāo)準(zhǔn)型的求法、慣性定律的應(yīng)用,正定、半正定矩陣的判別及應(yīng)用、正定矩陣的一些重要結(jié)論及其應(yīng)用.
重點(diǎn)掌握:正定和半正定矩陣有關(guān)的證明,實(shí)二次型在合同變換之下的規(guī)范型以及在正交變換之下的特征值標(biāo)準(zhǔn)型的計(jì)算.
六、線性空間:線性空間、子空間的定義及性質(zhì)、求線性空間中一個(gè)向量組的秩、求線性(子)空間的基與維數(shù)的方法、基擴(kuò)充定理,維數(shù)公式,基變換與坐標(biāo)變換,生成子空間,子空間直和,一些常見(jiàn)的子空間(線性方程組解的解空間、矩陣空間、多項(xiàng)式空間、函數(shù)空間、線性變換的特征子空間和不變子空間)。
重點(diǎn)掌握:向量組的線性相關(guān)與線性無(wú)關(guān)的綜合證明,求線性(子)空間的基與維數(shù)的方法,維數(shù)公式的證明及應(yīng)用,特別是子空間直和的有關(guān)證明.
七、線性變換:線性變換的定義與運(yùn)算,線性變換與n階矩陣的對(duì)應(yīng)定理,矩陣的特征多項(xiàng)式(包括最小多項(xiàng)式)及其有關(guān)性質(zhì),求線性變換的矩陣和特征值以及特征向量的方法,線性無(wú)關(guān)特征向量的判別及最大個(gè)數(shù),實(shí)對(duì)稱矩陣的特征值和特征向量的性質(zhì),特征子空間,不變子空間,核與值域的定理。線性變換(包括矩陣)可對(duì)角化的條件(特征向量判別法,最小多項(xiàng)式判別法),Hamilton-Caylay定理.
重點(diǎn)掌握:線性變換(包括矩陣)的對(duì)角化,求線性變換的矩陣和特征值以及特征向量的方法,線性變換(矩陣)的特征值以及特征向量的性質(zhì),線性變換的核與值域.
八、λ-矩陣:λ-矩陣的處等變換,λ-矩陣的標(biāo)準(zhǔn)型,行列式因子,不變因子,處等因子,三種因子之間的關(guān)系,Jordan標(biāo)準(zhǔn)型理論。
重點(diǎn)掌握:求矩陣的Jordan標(biāo)準(zhǔn)型。
九、歐氏空間: 內(nèi)積和歐氏空間的定義及簡(jiǎn)單性質(zhì)(柯西-布涅可夫斯基不等式,三角不等式,勾股定理等)。度量矩陣與標(biāo)準(zhǔn)正交基的求法以及性質(zhì)的證明和應(yīng)用,正交變換(正交矩陣)的等價(jià)條件,對(duì)稱變換,求正交矩陣T,使實(shí)對(duì)稱矩陣A正交相似于對(duì)角矩陣。
重點(diǎn)掌握:歐氏空間的概念,標(biāo)準(zhǔn)正交基,Schimidt正交化方法,正交變換和對(duì)稱變換.
參考書(shū)目
《高等代數(shù)》,北京大學(xué)數(shù)學(xué)系幾何與代數(shù)教研室代數(shù)小組,北京:高等教育出版社,2003,第三版.