为什么要学线性代数?
前言:
对于理工科学生来说,线性代数是必不可少的一门课,其在通信、AI、计算机、物理、机械工程等各个领域均有重要且广泛的应用。我们大学时所用的课本、老师讲的课,基本都注重怎么去计算,很少有提及应用场景、计算的原理以及几何上的解释,这就导致很多同学对这门课失去了兴趣,没了兴趣硬着头皮学,只会感到“人生艰难”。
笔者以前也是搞不懂为什么要学线性代数,算出这个行列式有什么意义?把向量施密特正交化了有什么用?把这个矩阵对角化有什么用,等等一系列问题我好久都没弄懂,可惜大一时候比较贪玩,这些问题不了了之,等考研复习的时候,由于任务比较繁重,也只是学会计算和证明方法,关于这门课对科技的重要影响也没怎么去了解。直到读研后,上了矩阵论这门课(线性代数只是矩阵论的冰山一角…),以及亲手做过一些项目,才深刻理解这门课的应用价值。
作为过来人,奉劝各位好好学这门课,尤其是有考研意向的同学,线性代数在考研数学中是必考的,不管数几,而且是最容易拿分的。对于理工科读研的同学,科研中躲不开线代。学线代时,一定要数形结合,几何的解释有助于理解。对于一些不理解的知识,可以在网上查一查,不要局限于百度,知乎、博客等均有许多大佬解释的很生动,实在查不到的欢迎与我讨论。
举个应用例子:
线性代数中,最基础的莫过于向量。这是一个抽象的概念,其实整个线性代数就是一门对事物进行抽象的学科,对于下面这个向量:
我们可将它看作是二维平面的一个箭头,起点在(0,0),终点在(3,1),矩阵论中有一种线性变换叫做旋转变换,它不改变向量的模值大小,只改变方向,假设我们要使上面这个箭头沿逆时针旋转θ角度,那么可以构建一个旋