我在反思为为什么线性代数或者高等代数这么不好学???
千字之下,皆是因果
在直观上初等数学(如微积分)通常以具体问题为主,而线性代数需要从具体问题中抽象出一般规律,这对思维方式的转变要求较高。我们可以轻易的拿物理的概念来说明微积分里面的很多知识,但是线性代数却不是那么容易。
注重理论推导和抽象性质,而不是具体的数值计算。这种从“计算”到“理论”的转变。线性代数里面的数字就是加减乘,100以内就能解决。但是内部充满各种符号。
这就不得不说这个符号的问题了,线性代数使用大量符号和表示方法,如矩阵、行列式、向量、张量等。,第一次学线性代数就没指望学会,而是尝试适应里面的表示。比如竖线,可以是一个行列式,可以是一个绝对值。当然了,数学的符号混乱也有老生常谈了。
还有一点就是线性代数的概念之间联系紧密,例如矩阵、向量、线性变换、特征值等概念相互关联。我记得考研一个网课的老师说,线性代数就是这样的,一直学一直糊涂。但是当你全学完,心里面有了知识网的时候又觉得很轻松(这个不好说)。
我个人觉得线性代数是一种结构(当然不是域,群,环这些高端玩意儿~),我感觉更像一种数据结构,它好像可以把一切都装进去。可以是数,向量,矩阵,复数等。又可以扩展,在维度和空间上面,比如我可以使用矩阵装相机采集回来的数据:
空间上面研究形状
就是这样一个东西,没有矩阵根本不知道这东西咋表示
表示完了,事情还没有结束。需要在上面施加各种运算,这也就是为什么线性代数里面对待矩阵,向量有着不同的运算法则。
比如矩阵里面的乘法,大多数人线性代数路上的第一个绊脚石,甚至很多人会拿乘法来简单判断一个人的线性代数水平。
以及向量的内积,外积,叉积,因为有了方向,所以添加了新的法则:
再有一点就是人类的抽象能力太弱了,我们根本不知道4维怎么表示,更高维就没有办法了。
所以四维空间就是如图所示?那会不会太丑了啊?
高维空间难以想象:线性代数涉及高维空间(如 n 维向量空间),而人类只能直观理解三维空间。高维空间的几何直观难以建立,导致理解困难。
我们根本没有办法想象这些,所以就说回了一开始,需要强大的抽象能力。很多时候不是代数没想好,可能是几何的锅。那几何不好的,可能微积分的世界也是走的磕磕绊绊。
也就是几何与代数结合:线性代数既有几何直观(如向量、空间),又有代数运算(如矩阵、行列式),需要同时掌握几何思维和代数思维。
矩阵函数里面的明星:旋转矩阵
https://linear.axler.net/LADR4eChinese.pdf
https://s.csreading.cn/%E6%95%B0%E5%AD%A6/%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E5%91%98%E7%9A%84%E6%95%B0%E5%AD%A63-%E7%BA%BF%E6%80%A7%E4%BB%A3%E6%95%B0.pdf
我推荐这个书,马同学的内容还是不错的
这个也好看,就是写的啰哩啰嗦的
最后我想说,如果真想学,找个老师吧。线性代数不适合自学。祝大家学业事业顺利!