前言:读之前先对一遍账
这一组文章从零开始讲线性代数,不假设你学过大学课程. 但"从零"不等于"什么都不需要"——下面把入口条件和记号约定一次说清,省得读到一半卡在奇怪的地方.
你需要的高中内容
按人教A版(2019)的进度对一遍——每一章开头的"高中那点工具"都会指到具体小节,方便回头翻书:
| 教材内容 | 这一组里对应 |
|---|---|
| 初中:二元一次方程组的消元 | 第 1 章 |
| 必修二 6.2–6.3:向量的运算、平面向量基本定理及坐标表示 | 第 2、4 章 |
| 选必一 1.1–1.4:空间向量、基本定理、坐标、应用 | 第 2、3、6 章 |
| 选必一 2.3:两条直线的交点与距离公式 | 第 1、4 章 |
| 选必一 3.1–3.3:椭圆、双曲线、抛物线 | 第 8 章 |
| 选必二 4.2–4.3:等差、等比数列与递推 | 第 7 章 |
| 选必二 5.1–5.3:导数的概念与应用 | 第 8 章(只借语言) |
不需要大学微积分、数学分析,也不需要任何大学线性代数;选必二的导数够用了. 唯一的隐性要求是愿意自己动手算——每一步都配了可以拖动的实验,但手算过的公式和只看过的是两回事.
会用到、但会现场补的
- 求和号 :第一次出现时会展开写,不熟也不影响.
- 逻辑符号 (对任意)、(推出):正文一律配中文解释.
- 集合记号 、、:同上.
符号约定
全组统一,遇到新记号会先定义再使用.
向量:粗体小写,如 ;基向量用 (标准基)或 (一般基);坐标写成列向量,分量是不带粗体的斜体,如 .
矩阵:大写字母 ;元素 表示第 行第 列;单位矩阵记 ;转置记 ;行列式记 . 对角矩阵(非对角线元素全为零的方阵)记 ,其中 依次摆在主对角线上. 例如 .
内积与投影:内积记 ;标准内积在 上可以写成 (为什么能这样写,第 4 章给理由);投影记 .
空间与集合: 是实数, 是平面, 是 维坐标空间;张成记 ;维数记 .
标点:句号一律用半角英文句点——写 这样.,不写 这样。;其余标点(逗号、分号、冒号、问号)用全角. 这是全站的统一风格,公式内部的标点随 LaTeX 保持半角. 看到"哪里.这"连着写,不是排版事故.
怎么读
- 每章结构固定:动机 → 定义与例子 → 可拖动的实验 → 习题(答案折叠). 定义先于使用,证明能折叠就折叠——先看结论,需要时再展开.
- 每章开头的"高中那点工具"会声明这一章要用到哪些已知内容;章节表里的"前置"标的是最小依赖,不是要求你把前面的全部学完.
- 实验是动手环节,至少要拖一遍:这条线上的直觉基本都长在鼠标上.
- 哪段读不懂,别硬盯定义——找两三个具体的数代进去,把式子手算一遍. 抽象概念几乎都能被一个 2×2 或 3×3 的例子拆开.