线性代数的起源发展及其意义

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2021年02月23日 08:09
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2021年2月23日发(作者:点击学生登录入口)


线性代数的起源发展及其意义




线性代数是处理矩阵和向量空间的数学分支,


在现


代 科学的各个领域都有应用。由于费马和笛卡尔的工作,


线性代数基本上出现于十七世纪。 直到十八世纪末,线性代


数的领域还只限于平面与空间。十九世纪上半叶才完成了到


n


维向量空间的过渡


,

矩阵论始于凯莱,在十九世纪下半叶,


因当时对其充分的研究和探索而使其达到了它 的顶点。


1888


年,皮亚诺以公理的方式定义了有限维或无限 维向量空间。


托普利茨将线性代数的主要定理推广到任意体上的最一般

< br>的向量空间中。线性映射的概念在大多数情况下能够摆脱矩


阵计算而引导到固有的 推理,即是说不依赖于基的选择。不


用交换体而用未必交换之体或环作为算子之定义域, 这就引


向模的概念,这一概念很显著地推广了向量空间的理论和重


新整理了十九世纪所研究过的情况。



“代数”这一个词在中国出现较晚,


在清代时才传入中国,


当时被人们译成“阿尔热巴拉”



直到


1859


年,清代著名的数


学家、


翻译 家李善男才将它翻译成为“代数学”



之后一直沿用。



线性代数是讨论矩阵理论、与矩阵结合的有限维向量空


间及其线性变换理论的一门学科。






主要理论成熟于十九世纪,而第一 块基石(二、三元线


性方程组的解法)则早在两千年前出现。






线性代 数在数学、物理学和技术学科中有各种重要应


用,因而它在各种代数分支中占居首要地位






在计算机广泛应用的今天,计算机图形学、计算机辅助


设计、密码学 、虚拟现实等技术无不以线性代数为其理论和


算法基础的一部分;






该 学科所体现的几何观念与代数方法之间的联系,从具


体概念抽象出来的公理化方法以及严 谨的逻辑推证、巧妙的


归纳综合等,对于强化人们的数学训练,增益科学智能是非


常有用的




随着科 学的发展,我们不仅要研究单个变量之间的关


系,还要进一步研究多个变量之间的关系, 各种实际问题在


大多数情况下可以线性化,而由于计算机的发展,线性化了


的问题又可以计算出来,线性代数正是解决这些问题的有力


工具。

< p>


线性(


linear


) 指量与量之间按比例、成直线的关系,











阶< /p>









< p>



线




non-linear



则 指不按比例、


不成直线的关系,一阶导数不


为常数。线性代数起 源于对二维和三维直角坐标系的研究。


在这里,一个向量是一个有方向的线段,由长度和 方向同时


表示。这样向量可以用来表示物理量,比如力,也可以和标

量做加法和乘法。这就是实数向量空间的第一个例子。



现代线性代数已经扩展到研究任意或无限维空间。


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