2026 秋: 高等代数

课程信息:

  • 任课老师: 肖梁
  • 课程时间: 周二 3--4,周四 1--2
  • 教室: 理教 206
  • 电子邮箱: lxiao at bicmr.pku.edu.cn
  • 课程介绍: pdf版本.

    课程是大一数学学院必修的高等代数课程,具体内容如下:
    • 线性方程组:向量空间、矩阵的秩、向量空间的基、线性方程组的解集空间
    • 行列式:矩阵行列式的计算及其应用
    • 矩阵代数初步:矩阵的运算、分块矩阵、可逆矩阵、分块初等变化
    • 矩阵的相似分类:线性映射、矩阵的相似、矩阵对角化判别
    • 矩阵的合同分类:度量空间、对称矩阵的合同分类
    • 酉空间:酉矩阵、埃尔米特矩阵的合同分类,奇异值分解
    我们将鼓励同学们使用大语言模型辅助学习,共11次作业,每次作业分为手写部分和使用大语言模型部分。手写部分题目中对错题只需要给出答案,无需解释理由。学生们可以相互或者和大语言模型讨论作业题,但手写部分必须独立书写题目解答。解答中英文皆可。大模型部分可以输出答案打印提交或者文件提交 (具体与助教达成一致即可)。
  • 教材及参考资料:
    • 丘维声,《高等代数(第四版)》,高等教育出版社
    • 丘维声,《高等代数学习指导书》,清华大学出版社

课程评分方案

  • 作业: 10%,共11次,通常每周一次,习题课提交
  • 小论文:5%,最后一次习题课提交
  • 期中考试一: 25%,10月20日(周二)
  • 期中考试二: 25%,11月24日(周二)
  • 期末考试:35%,2026年12月29日(周二)上午

小论文

  • 选择一个自己感兴趣的与高等代数有关的话题写一篇10页的综述或者对一个具体问题的研究,内容不限. 允许使用大语言模型辅助完成;如果使用大语言模型,必须有自己的思考,在提交的文件前半页到1页中明确说明与大语言模型互动的过程.

作业

  • 作业在网页上发布,共11次作业,通常每周四在习题课提交. 每次作业分为手写部分和使用大语言模型部分. 手写部分题目中对错题只需要给出答案,无需解释理由. 学生们可以相互或者和大语言模型讨论作业题,但手写部分必须独立书写题目解答. 解答中英文皆可. 大模型部分可以输出答案打印提交或者文件提交 (具体与助教达成一致即可).

考试题型(大致)

  • 判断对错15分
  • 计算题30分
  • 证明题40分
  • 逻辑推导纠错15分
  • 附加题(与AI互动相关的开放问题)10分

课程安排

课程安排(暂定)
讲次 日期 内容
19月8日(周二) 高斯消元法解线性方程组
29月10日(周四) 域、向量空间
39月15日(周二) 线性表示、线性相关与线性无关
49月17日(周四) 向量组的秩与矩阵的秩
59月22日(周二) 生成子空间、基与维数;线性方程组的解集空间
69月24日(周四) 多重线性映射与行列式
79月29日(周二) 行列式的性质与计算
10月1日--10月7日 国庆放假,停课
810月8日(周四) 特殊行列式的计算
910月13日(周二) Cramer法则、Laplace展开
1010月15日(周四) 矩阵的基本运算和初等行列变换
10月20日(周二) 期中考试一
1110月22日(周四) 逆矩阵与初等行列变换求逆矩阵方法
1210月27日(周二) 行列式的性质与计算
1310月29日(周四) 线性映射与线性变换、线性变换的矩阵表示
1411月3日(周二) 线性映射的核、像空间、线性映射的基变换公式
1511月5日(周四) 分块矩阵与分块运算
1611月10日(周二) 等价关系与等价类、矩阵相似等价关系
1711月12日(周四) 特征值和特征向量、矩阵的对角化
1811月17日(周二) 特征值的代数重数和几何重数、特征子空间
1911月19日(周四) 实对称矩阵的对角化证明
11月24日(周二) 期中考试二
2011月26日(周四) 二次空间、度量空间
2112月1日(周二) 二次型与合同变换
2212月3日(周四) Gram-Schmidt正交化方法、实、复二次型的分类
2312月8日(周二) 正定矩阵、半正定矩阵、正定矩阵的判别
2412月10日(周四) SVD分解
2512月15日(周二) 共轭双线性函数、酉空间
2612月17日(周四) 酉矩阵可对角化
2712月22日(周二) 高等代数的应用 I
2812月24日(周四) 高等代数的应用 II
12月29日(周二) 期末考试