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《线性代数》同济大学第四版课后答案

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《线性代数》同济大学第四版课后答案,蹲一个懂行的,求解答求解答!

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2025-08-14 23:22:46

近日,【《线性代数》同济大学第四版课后答案】引发关注。《线性代数》是高校理工科学生必修的一门基础课程,而同济大学编写的《线性代数》(第四版)因其内容系统、逻辑清晰、例题丰富,成为许多高校的教材首选。为了帮助学生更好地掌握课程内容,理解知识点的应用,以下是对该教材课后习题的总结与部分典型题目的解答汇总。

一、章节概览

本教材共分为六章,涵盖了线性方程组、矩阵、行列式、向量空间、特征值与特征向量、二次型等核心内容。每一章均配有大量练习题,旨在巩固知识、提升解题能力。

以下是各章的课后习题类型和重点内容简要总结:

章节 内容概述 习题类型 重点难点
第一章:行列式 行列式的定义、性质及计算方法 计算行列式、证明行列式性质 行列式的展开与化简
第二章:矩阵 矩阵的基本运算、逆矩阵、分块矩阵 矩阵加减乘法、求逆、分块计算 矩阵的逆与伴随矩阵
第三章:线性方程组 线性方程组的解法、秩与解的结构 求解线性方程组、判断解的存在性 齐次与非齐次方程组的解
第四章:向量组与线性相关 向量组的线性相关性、极大无关组 判断线性相关、求极大无关组 向量空间的基与维数
第五章:特征值与特征向量 特征值、特征向量的计算与应用 求特征值、特征向量、对角化 对称矩阵的正交对角化
第六章:二次型 二次型的标准形、规范形 化简二次型、判断正定性 正交变换与合同变换

二、典型题目解析(部分)

以下是一些典型题目的解答示例,供参考学习:

1. 第一章:行列式

题目:计算行列式

$$

\begin{vmatrix}

1 & 2 & 3 \\

4 & 5 & 6 \\

7 & 8 & 9 \\

\end{vmatrix}

$$

解答:

利用行列式展开或化简,可得该行列式为0,因为第三行是第一行的两倍加第二行。

2. 第二章:矩阵

题目:设 $ A = \begin{bmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{bmatrix} $,求 $ A^{-1} $。

解答:

首先计算行列式 $ A = 1×4 - 2×3 = -2 $,

则 $ A^{-1} = \frac{1}{-2} \begin{bmatrix} 4 & -2 \\ -3 & 1 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} -2 & 1 \\ 1.5 & -0.5 \end{bmatrix} $。

3. 第三章:线性方程组

题目:解线性方程组

$$

\begin{cases}

x + y + z = 6 \\

2x + 3y + 4z = 20 \\

3x + 4y + 5z = 26 \\

\end{cases}

$$

解答:

通过消元法或矩阵求解,最终得到唯一解:$ x=1, y=2, z=3 $。

4. 第四章:向量组

题目:判断向量组 $ \alpha_1 = (1, 0, 1), \alpha_2 = (0, 1, 1), \alpha_3 = (1, 1, 2) $ 是否线性相关。

解答:

构造矩阵并求其秩,发现秩为2,小于向量个数3,因此该向量组线性相关。

5. 第五章:特征值与特征向量

题目:求矩阵 $ A = \begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 2 \end{bmatrix} $ 的特征值与特征向量。

解答:

特征多项式为 $ (\lambda - 2)^2 - 1 = 0 $,解得 $ \lambda_1 = 3, \lambda_2 = 1 $。

对应特征向量分别为 $ \begin{bmatrix} 1 \\ 1 \end{bmatrix} $ 和 $ \begin{bmatrix} 1 \\ -1 \end{bmatrix} $。

6. 第六章:二次型

题目:将二次型 $ f(x_1, x_2, x_3) = x_1^2 + 2x_2^2 + 3x_3^2 + 2x_1x_2 + 4x_2x_3 $ 化为标准形。

解答:

通过配方法或正交变换,可将其化为标准形 $ f = y_1^2 + y_2^2 + y_3^2 $。

三、学习建议

1. 注重基础概念:如行列式的性质、矩阵的逆、向量的线性相关性等。

2. 多做练习题:尤其是涉及计算和证明的题目,有助于加深理解。

3. 结合图形理解:如特征值与几何变换的关系,有助于直观掌握抽象概念。

4. 善于总结归纳:建立自己的错题本,定期复习。

通过系统的练习和深入的理解,可以有效提高线性代数的学习效果,为后续课程打下坚实的基础。希望以上内容能为你的学习提供帮助!

以上就是【《线性代数》同济大学第四版课后答案】相关内容,希望对您有所帮助。

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