哈爾濱工業(yè)大學(xué)高等代數(shù)科目是理學(xué)院數(shù)學(xué)系下設(shè)的在職研究生專(zhuān)業(yè),哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)院下設(shè)數(shù)學(xué)系、物理系、化學(xué)系,并建有哈工大現(xiàn)代光學(xué)研究所、數(shù)學(xué)研究所、應(yīng)用數(shù)學(xué)研究所、仿真算法研究所、物理實(shí)驗(yàn)中心、凝聚態(tài)科學(xué)與技術(shù)研究所、輻射與材料研究中心、稀土材料工程中心、化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心、晶體研究室、精細(xì)化工研究室、陶瓷化學(xué)研究室等。哈爾濱工業(yè)大學(xué)高等代數(shù)科目碩士研究生考試大綱如下:
一、考試要求
(一)多項(xiàng)式
1.理解數(shù)域,多項(xiàng)式,整除,最大公因式,互素,不可約,k重因式,重因式的概念。了解多項(xiàng)式環(huán),微商,本原多項(xiàng)式,字典排序法,對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式,初等對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式,齊次多項(xiàng)式,多項(xiàng)式函數(shù)等概念。
2.掌握整除的性質(zhì),帶余除法定理,最大公因式定理,互素多項(xiàng)式的判別與性質(zhì),不可約多項(xiàng)式的判別與性質(zhì),多項(xiàng)式唯一因式分解定理,余式定理,因式定理、代數(shù)基本定理,Vieta定理,高斯引理,Eisenstein判別定理,對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式基本定理。
3.掌握無(wú)重因式的充要條件,的判別條件,Lagrange插值公式,復(fù)數(shù)域、實(shí)數(shù)域及有理數(shù)域上多項(xiàng)式因式分解理論,有理多項(xiàng)式的有理根范圍。
4.掌握輾轉(zhuǎn)相除法,綜合除法。掌握化對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式為初等對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式的多項(xiàng)式的方法。
(二)行列式
1.了解行列式的概念,理解行列式的子式,余子式及代數(shù)余子式的概念。
2.掌握行列式的性質(zhì),按行、列展開(kāi)定理,Cramer法則,Laplace定理,行列式乘法公式。
3.會(huì)用行列式的性質(zhì)及展開(kāi)定理計(jì)算行列式,掌握計(jì)算行列式的基本方法。
(三)線性方程組
1.理解向量線性相關(guān),向量組等價(jià),極大無(wú)關(guān)組,向量組的秩,矩陣的秩,基礎(chǔ)解系,解空間等概念。
2.掌握線性方程組有解判別定理、線性方程組解的結(jié)構(gòu)。
3.掌握用行初等變換求解線性方程組的方法。
(四)矩陣
1.理解矩陣的概念、了解單位矩陣、對(duì)角矩陣、三角矩陣、對(duì)稱(chēng)陣、反對(duì)稱(chēng)陣的概念及其性質(zhì)。
2.掌握矩陣的線性運(yùn)算、乘法、轉(zhuǎn)置,以及它們的運(yùn)算規(guī)律。
3.理解逆矩陣的概念,掌握逆矩陣的性質(zhì)以及矩陣可逆的充要條件。理解伴隨矩陣的概念,掌握伴隨矩陣的性質(zhì)。
4.掌握矩陣的初等變換、掌握初等矩陣的性質(zhì),理解矩陣等價(jià)的概念,會(huì)用初等變換法求矩陣的秩及逆矩陣。
5.理解分塊矩陣,掌握分塊陣的運(yùn)算及初等變換。
(五)二次型
1.二次型的概念及二次型的矩陣表示,了解二次型秩的概念,掌握二次型的標(biāo)準(zhǔn)形、規(guī)范形的概念及慣性定律。
2.掌握用合同變換、正交變換化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形的方法。
3.掌握二次型和對(duì)應(yīng)矩陣的正定、半正定、負(fù)定、半負(fù)定及其判別法。
(六)線性空間
1.理解線性空間,子空間,生成子空間,基底,維數(shù),坐標(biāo),過(guò)渡矩陣,子空間的和與直和等概念。了解線性空間同構(gòu)的概念。
2.掌握基擴(kuò)張定理,維數(shù)公式,掌握直和的充要條件。
3.會(huì)求基底,維數(shù),坐標(biāo),過(guò)渡矩陣。
(七)線性變換
1.理解線性變換,特征值,特征向量,特征多項(xiàng)式,特征子空間,不變子空間,線性變換的矩陣,相似變換,相似矩陣,線性變換的值域與核,Jardan標(biāo)準(zhǔn)形,最小多項(xiàng)式等概念。
2.掌握線性變換的性質(zhì),相似矩陣的性質(zhì),特征值、特征向量的性質(zhì),核空間與值域的性質(zhì),不變子空間的性質(zhì)。掌握Hamilton-Cayley定理及將線性空間V分解成A-不變子空間的條件和方法,了解最小多項(xiàng)式理論。
3.掌握線性變換的矩陣表示方法,求線性變換的特征值、特征向量的方法,矩陣可相似對(duì)角化的條件與方法。掌握線性變換與矩陣“互化”的思想方法,會(huì)用各種特殊子空間解決相關(guān)問(wèn)題。
(八)矩陣
1.理解矩陣、可逆矩陣、矩陣的行列式因子、不變因子、初等因子等概念,了解矩陣的標(biāo)準(zhǔn)形。
2.掌握矩陣可逆的充要條件,矩陣等價(jià)的充要條件,數(shù)字矩陣相似的充要條件,了解Jordan標(biāo)準(zhǔn)形的理論推導(dǎo)。
3.會(huì)求矩陣的標(biāo)準(zhǔn)形及不變因子。會(huì)求數(shù)字矩陣的Jordan標(biāo)準(zhǔn)形。
(九)歐幾里得空間
1.掌握內(nèi)積,歐氏空間,向量長(zhǎng)度、夾角、距離,度量矩陣,標(biāo)準(zhǔn)正交基、正交補(bǔ),正交變換,正交陣,對(duì)稱(chēng)變換,同構(gòu)等概念。
2.掌握Schmidt正交化方法。掌握標(biāo)準(zhǔn)正交基的性質(zhì),正交變換的性質(zhì),正交陣的性質(zhì),對(duì)稱(chēng)變換的性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)形。
3.掌握實(shí)對(duì)稱(chēng)陣的特征值、特征向量的性質(zhì)。會(huì)用正交相似變換將實(shí)對(duì)稱(chēng)陣相似(合同)對(duì)角化。
二、考試內(nèi)容
注:本文中“章”、“節(jié)”均指《高等代數(shù)》(北大數(shù)學(xué)系幾何與代數(shù)教研室,高等教育出版社,第三版,2003年)中的“章”、“節(jié)”
1)多項(xiàng)式(第一章1-11節(jié))
2)行列式(第二章1-8節(jié))
3)線性方程組(第三章1-6節(jié))
4)矩陣(第四章1-7節(jié))
5)二次型(第五章1-4節(jié))
6)線性空間(第六章1-8節(jié))
7)線性變換(第七章1-9節(jié))
8)矩陣(第八章1-6節(jié))
9)歐幾里得空間(第九章1-6節(jié))
三、試卷結(jié)構(gòu)
1)考試時(shí)間:180分鐘,滿(mǎn)分:150分
2)題型結(jié)構(gòu)
a: 填空與選擇 20%左右
b: 解答題(包括計(jì)算題和證明題) 80%左右
四、在職研究生參考書(shū)目
《高等代數(shù)》,北大數(shù)學(xué)系幾何與代數(shù)教研室,高等教育出版社,2003年,第三版