线性代数是数学的一个核心分支,它主要研究向量空间(也称为线性空间)、线性映射以及这两个概念的基本性质。它在理论数学、应用数学、物理学、计算机科学、工程学以及许多其他领域中都占有重要地位。《Linear Algebra Done Right》是由Sheldon Axler撰写的一部线性代数教材,目前已经出版到第三版。
Sheldon Axler是一位美国数学家,他在加州州立大学旧金山分校担任数学系教授。他的这本书与其他线性代数教材不同的地方在于,他刻意避免使用行列式和特征值来讲解向量空间和线性映射,而是采用了一种新的方法来引导读者理解和欣赏线性代数的概念。Axler教授在他的书中采用了一种更为现代的视角,更加注重概念的理解和运算的抽象性,而不是过分依赖计算技巧。
本书的主要内容可以从它的结构和章节安排中窥见一二。Sheldon Axler所著的《Linear Algebra Done Right》主要分为以下几个部分:
1. 向量空间:这是线性代数的基础,包括了向量空间和子空间的概念、基和维数、线性相关性与线性无关性的概念,以及坐标空间和标准基等基础知识。
2. 线性映射:在这一部分,Axler教授探讨了线性映射的定义、矩阵表示、核和像的概念,以及线性映射的乘积和逆映射。
3. 多项式、特征值和特征向量:通常的线性代数教材会从这部分开始讲授,但Axler在书中选择将这部分内容放在较后的章节,他强调通过多项式和特征值来探索线性映射的性质。
4. 内积空间:该部分重点介绍内积的概念、内积空间的正交性、正交补空间、正交投影以及正交分解。
5. 特殊类型的算子:此部分讨论了实对称算子、正规算子和谱定理等概念。
6. 谱定理:Axler教授讲解了谱定理在不同类型的算子上的应用。
教材中的每章通常包含了大量的示例,用于阐释关键概念,并通过各种练习题来加强读者的理解。对于教师和学生而言,这本书提供了一种新的角度来理解和讲授线性代数,旨在帮助学生培养对这门学科深刻和全面的认识。
Sheldon Axler认为,传统的线性代数教科书过分强调了计算技巧,而没有给学生足够的机会去理解概念背后的深层含义。因此,他创作了这本教材,用以补充和挑战传统的教学方法,尤其是在一些基础概念的理解上。他的这本教材在教育界引起了较大的反响,对于提升学生对线性代数的直觉理解具有积极的作用。
总结而言,《Linear Algebra Done Right》是一本以现代数学思想指导线性代数教学的教材,它引导读者从不同的视角来理解线性代数的基本概念。它不仅是对传统线性代数教材的一个补充,更是对整个数学教育理念的一次革新尝试。对于寻求深化对线性代数理解的读者来说,这本书是一本极好的学习资源。