线性代数作为高等院校一门重要的基础数学课程[1-2],在自然科学、工程技术和管理科学等诸多领域有着广泛的
应用.但长时间以来,线性代数课程的重要作用并没有得到充分体现,学生没有认识到线性代数和实际工作的联系,该课程的教学效率低,教学效果差.为提高线性代数课程的教学质量,让学生认识到线性代数和实际应用问题的联系,会用线性代数解决后续课程中出现的一些问题,引入计算机辅助线性代数教学是必要的.
本文从传统线性代数教学的不足及Matlab强大功能的介绍入手,阐述在线性代数教学中引入Matlab的必要性,进而通过例题介绍Matlab在解决线性代数中矩阵的行列式、逆、特征值、特征向量以及在解线性方程组和实际问题中的具体应用.
matlab学好了有什么用1线性代数课程中引入Matlab 教学的必要性
传统的线性代数教学以理论为主导,偏重理论的证明和推导,不用计算机解题,不联系实际应用,不能满足后续课程的需求,按所教的方法后续课程无法用来解高阶、复数的矩阵题目,后续课程普遍不用线性代数解题.另外,课程本身所固有的抽象性、逻辑性、人工计算的复杂性,使得学生学习起来费力,学习兴趣不高,学习效果不理想.
Matlab是由美国Mathworks公司开发的一种功能强大的科学及工程计算软件,简单易学,具有数值运算、符号运算、计算结果和编程可视化、数学和文字同时处理等功能[3-5].引入Matlab辅助线性代数教学,使得线性代数抽象的概念能从图形的角度进行引入;可以用简单的程序解决线性方程组、行列式、矩阵的逆等问题;用数学建模思想和实例[6]实践线性代数知识的应用,达到理论对实践的指导目的.在线性代数教学中引入Matlab软件能培养学生分析问题和解决问题的能力,改变被动接受式学习的枯燥乏味,有利于调动学生的学习积极性,提高教学质量.
2Matlab 解决线性代数课程中的典型问题
我们知道,线性代数中行列式、矩阵的逆、特征值、特征向量以及线性方程组等很多方面涉及的计算量是很大的,即占用了学生大量的时间,又因为课时少,使得学生对于理论的学习往往很不到位,教学效果很差.下面通过典型的例题来
展示Matlab软件在解决线性代数课程相关问题中的便利.
例1求矩阵A=2
-375-4
1-23346-78
-23-!""
"#$%
%%&
的行列式detA.解
输入:>>A=[2-375;-41-23;346-7;8-2
3-5];
>>det(A)
ans=
-235
例2求例1中矩阵A的逆.解输入:>>A=[2-375;-41-23;346-7;8-23-5];
>>inv(A)ans=0.02131.63830.06380.91490.00432.12770.21280.98300.0809-0.57450.0426-0.32340.08091.42550.04260.6766例3求例1中矩阵A的特征值与特征向量.解输入:>>A=[2-375;-41-23;346-7;8-2
3-5];
>>[V,D]=eig(A)V=
0.5967-0.6805-0.6805
0.5497
0.30210.2372+0.0127i0.2372-0.0127i0.6659-0.4522-0.0105-0.4929i-0.0105+0.4929i-0.1799-0.5901-0.4830+0.0637i-0.4830-0.0637i0.4712D=
-9.767300006.7031+4.6580i0
006.7031-4.6580i00000.3611其中V是特征向量矩阵,D是特征值矩阵,并且相互对应.
Matlab 在线性代数教学中的应用研究
杜玉霞,梁
武,段鹏举
(宿州学院
数学与统计学院,安徽
宿州234000)
摘要:针对目前线性代数教学效果不够理想的现状,尝试将Matlab引入线性代数教学中,以提高线性代数教学质量,为学生后续课程的学习和实际应用问题的解决打下基础.同时通过几个典型问题来说明Matlab在线性代数教学中的应用.
关键词:Matlab ;线性代数;教学;应用中图分类号:O151.2
文献标识码:A
文章编号:1673-260X(2012)11-0003-02
基金项目:安徽省教育厅教学研究项目(20101071);宿州学院教学研究项目(szxyjyxm201143)
Vol.28No.11
Nov.2012
赤峰学院学报(自然科学版)JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition)第28卷第11期(上)
2012年11月3--

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。