高等代數與解析幾何（上下冊）

目錄
前言
第1章 空間向量、平面與直線 1
1.1 二階與三階行列式 1
1.1.1 二階行列式 1
1.1.2 三階行列式 4
1.1.3 三元齊次線性方程組 10
習題1.1 11
1.2 空間向量的線性運算 12
1.2.1 空間向量的加法與數乘 12
1.2.2 向量共線的條件 15
1.2.3 向量共面的條件 16
習題1.2 18
1.3 內積 20
1.3.1 內積及其主要性質 20
1.3.2 投影向量 23
習題1.3 25
1.4 外積與混合積 26
1.4.1 外積的定義與計算公式 26
1.4.2 外積的主要用途 28
1.4.3 混合積 30
1.4.4 雙重外積 32
習題1.4 34
1.5 平面方程 35
1.5.1 平面方程的計算 35
1.5.2 平面束方法 39
1.5.3 點到平面的距離公式 40
1.5.4 平面作圖 42
習題1.5 45
1.6 空間直線 46
1.6.1 直線標準方程的計算 46
1.6.2 空間直線的異面與相交 50
1.6.3 點到空間直線的距離公式 53
習題1.6 54
第2章 矩陣初步與n階行列式 56
2.1 高斯消元法 56
2.1.1 數域和數學歸納法 56
2.1.2 高斯消元法中的初等變換 58
2.1.3 解線性方程組時遇到的三種情況 60
2.1.4 對線性方程組的增廣矩陣進行初等變換 63
2.1.5 線性方程組的求解定理 68
習題2.1 70
2.2 矩陣的運算 71
2.2.1 各種特殊矩陣 72
2.2.2 矩陣的加法和數乘 74
2.2.3 矩陣的乘法 76
2.2.4 矩陣乘法的性質 81
習題2.2 87
2.3 矩陣的轉置與分塊 89
2.3.1 矩陣的轉置 89
2.3.2 分塊矩陣 92
習題2.3 96
2.4 方陣的逆矩陣 97
2.4.1 逆矩陣的概念和性質 97
2.4.2 初等矩陣 102
2.4.3 用初等變換求逆矩陣 109
習題2.4 113
2.5 方陣的行列式 115
2.5.1 n階行列式的定義 116
2.5.2 n階行列式的性質 124
2.5.3 行列式的完全展開式 134
習題2.5 138
2.6 行列式的應用 141
2.6.1 方陣乘積的行列式 141
2.6.2 用伴隨矩陣表示逆矩陣 145
2.6.3 n元線性方程組的克拉默法則 150
習題2.6 153
第3章 矩陣的秩與線性方程組 155
3.1 n維向量空間Fn中向量組的線性相關性 155
3.1.1 n維向量空間 156
3.1.2 Fn中向量的線性表出 157
3.1.3 向量組的線性相關與線性無關 160
3.1.4 關于線性相關性的幾個基本定理 165
習題3.1 169
3.2 向量組的秩與矩陣的秩 171
3.2.1 向量組的線性表出 172
3.2.2 極大無關組與向量組的秩 174
3.2.3 矩陣的秩 179
3.2.4 矩陣秩的行列式判別法 183
習題3.2 185
3.3 線性方程組解的結構 187
3.3.1 齊次線性方程組解的結構 187
3.3.2 運用齊次線性方程組來證明矩陣秩的性質 191
3.3.3 非齊次線性方程組解的結構 192
習題3.3 197
3.4 分塊矩陣方法的進一步運用 200
3.4.1 矩陣的等價標準形 200
3.4.2 分塊矩陣的初等變換 205
3.4.3 分塊矩陣的行列式 209
習題3.4 212
第4章 多項式 215
4.1 多項式的整除 215
4.1.1 數論初步 215
4.1.2 多項式的加法和乘法 218
4.1.3 多項式的除法 219
習題4.1 224
4.2 最大公因式 224
4.2.1 最大公因式的計算 224
4.2.2 最大公因式的性質 226
4.2.3 多項式的互素 227
習題4.2 230
4.3 因式分解定理 231
4.3.1 不可約多項式 231
4.3.2 復數域和實數域上的因式分解 233
習題4.3 236
4.4 有理數域上的多項式 237
4.4.1 多項式的有理根 237
4.4.2 艾森斯坦判別法 239
習題4.4 242
4.5 復數域上多項式的重根 243
4.5.1 多項式的導數及其性質 243
4.5.2 多項式重根的判別條件 245
習題4.5 248
4.6 多項式的根與系數關系 248
4.6.1 三次多項式根與系數的關系 248
4.6.2 n次多項式根與系數的關系 250
習題4.6 252
第5章 矩陣的相似與若爾當標準形 253
5.1 矩陣的對角化 253
5.1.1 計算方陣的高次冪 253
5.1.2 特征值與特征向量 255
5.1.3 矩陣可對角化的條件 260
習題5.1 266
5.2 特征多項式的性質 267
5.2.1 特征值的性質 267
5.2.2 幾何重數與代數重數 270
5.2.3 凱萊-哈密頓定理 274
習題5.2 277
5.3 相似矩陣 277
習題5.3 282
5.4 相似矩陣的應用 283
5.4.1 相似矩陣與遞歸數列 283
5.4.2 相似矩陣與常微分方程組 284
習題5.4 292
5.5 三階方陣的若爾當標準形 292
習題5.5 300
5.6 n階方陣的若爾當標準形 301
5.6.1 n階方陣的若爾當標準形 302
5.6.2 為什么把特征矩陣化成對角矩陣 303
5.6.3 初等因子決定了若爾當標準形 306
5.6.4 求n階矩陣的若爾當標準形的例子 310
習題5.6 313
5.7 若爾當標準形的一些理論推導 313
5.7.1 定理5.11的充分性證明 313
5.7.2 定理5.12的存在性證明 316
5.7.3 行列式因子與定理5.12的唯一性證明 319
習題5.7 325
部分習題答案 326
參考文獻 331