北京師范大學(xué)

碩士研究生招生考試大綱

高等代數(shù)(分值：85)

參考書：

《代數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》(上)，張英伯，王愷順，北京師范大學(xué)出版社;

《高等代數(shù)學(xué)》第三版，姚慕生，吳泉水，謝啟鴻。

一、總體要求

1.掌握基本的代數(shù)運算方法,包括：行列式的計算，矩陣運算(乘法、求秩、判別方陣的可逆性及求逆、求方陣的特征值及特征向量)，線性方程組解的判定及求解，多項式運算(帶余除法，輾轉(zhuǎn)相除法).

2.掌握基本的代數(shù)分析技巧，包括：向量的線性相關(guān)和線性無關(guān)性，向量空間的基與維數(shù)，線性方程組解的結(jié)構(gòu),線性變換和矩陣的關(guān)系，方陣可相似對角化的判定,對稱矩陣與二次型，多項式的整除性及因式分解.

3.掌握代數(shù)的基本幾何背景，理解代數(shù)與幾何的關(guān)系，包括：歐氏空間與酉空間，正交變換與正交矩陣, 酉變換與酉矩陣，對稱變換與對稱矩陣, 實對稱矩陣的正交相似對角化，最小二乘解，對偶空間與雙線性函數(shù).

二、考試內(nèi)容

第一部分 多項式

1.數(shù)域, 一元多項式的定義和基本運算;

2.多項式的帶余除法，多項式整除性理論;

3.多項式的最大公因式，輾轉(zhuǎn)相除法;

4.不可約多項式，多項式的唯一因式分解定理，多項式的重因式;

5.多項式函數(shù)與多項式的根;

6.代數(shù)基本定理，復(fù)數(shù)域和實數(shù)域上多項式;

7.有理數(shù)域和整數(shù)環(huán)上的多項式，Eisenstein判別法;

8.多元多項式的概念及字典排列法，對稱多項式及其基本定理.

第二部分 行列式

1.排列、n階行列式的定義;

2.n階行列式的性質(zhì)和基本計算;

3.代數(shù)余子式、行列式按一行(列)展開;

4.克萊姆法則;

5.Laplace定理.

第三部分 線性方程組

1.線性方程組求解的消元法;

2.矩陣的秩，用矩陣的初等變換求秩;

3.線性方程組可解的判別法;

4.兩個多項式的結(jié)式和多項式的判別式.

第四部分 矩陣

1.矩陣的線性運算、乘法及轉(zhuǎn)置;

2.矩陣可逆的判定條件及性質(zhì)，用初等變換求可逆矩陣的逆;

3.矩陣乘積的行列式與秩;

4.矩陣的分塊及其運算技巧.

第五部分 向量空間

1.向量空間的定義和例子;

2.向量組的線性相關(guān)和線性無關(guān)性，向量組的極大無關(guān)組;

3.向量空間的基與維數(shù)，過渡矩陣及坐標(biāo)變換公式;

4.子空間、子空間的交與和;

5.向量空間的同構(gòu)及其性質(zhì);

6.矩陣的行秩和列秩，齊次線性方程組的解空間與基礎(chǔ)解系.

第六部分 線性變換

1.線性映射和線性變換的定義及例子;

2.線性變換的運算和矩陣的關(guān)系;

3.線性變換的不變子空間及其性質(zhì);

4.方陣的特征值和特征向量;

5.可以對角化的矩陣;

6.極小多項式與Cayley-Hamilton定理;

7.向量空間的準(zhǔn)素分解，矩陣的Jordan標(biāo)準(zhǔn)形;

8.矩陣的有理標(biāo)準(zhǔn)形.

第七部分 歐氏空間和酉空間

1.向量的內(nèi)積和歐氏空間的定義;

2.規(guī)范正交基，Schmidt正交化方法;

3.正交變換與正交矩陣;

4.對稱變換與對稱矩陣，實對稱矩陣的正交相似對角化;

5.向量到子空間的距離，最小二乘解;

6.酉空間與酉變換.

第八部分 二次型

1.二次型與對稱矩陣，矩陣的合同關(guān)系;

2.復(fù)數(shù)域上的二次型及其典范形;

3.實數(shù)域上的二次型，慣性定律;

4.正定二次型與正定矩陣，實對稱矩陣正定的判定條件.

第九部分 雙線性函數(shù)

1.線性函數(shù)與對偶空間;

2.雙線性函數(shù)及其度量矩陣;

3.對稱雙線性函數(shù)，反對稱雙線性函數(shù).

空間解析幾何(分值：65分)

參考書：

1.空間解析幾何(第四版)，高紅鑄，王敬庚，傅若男，北京師范大學(xué)出版社

2.解析幾何，尤承業(yè)，北京大學(xué)出版社

3.解析幾何(第三版)，丘維聲，北京大學(xué)出版社

一、向量代數(shù)

考試內(nèi)容

向量及其線性運算，向量的內(nèi)積、外積、混合積、雙重外積。

考試要求

1、熟練進行向量的線性運算，會用線性運算處理共線、共面問題，掌握定比分點的公式和應(yīng)用。

2、利用內(nèi)積處理長度、夾角、垂直等有關(guān)問題。

3、利用外積處理面積、夾角、平行等有關(guān)問題。

4、利用混合積處理體積、共面等有關(guān)問題。

二、平面與直線

考試內(nèi)容

坐標(biāo)系與坐標(biāo)系中的向量運算，空間中的平面方程，空間中的直線方程，平面與直線的有關(guān)問題，距離。

考試要求

1、在直角坐標(biāo)系和仿射坐標(biāo)系中熟練進行向量的線性運算，在右手直角坐標(biāo)系中熟練進行向量的內(nèi)積、外積、混合積等運算，掌握坐標(biāo)系中距離、夾角、定比分點等的計算和應(yīng)用。

2、掌握空間中平面的點法式方程、三點式方程、截距式方程，判斷兩平面的位置關(guān)系，會求兩平面的夾角。

3、掌握空間中直線的點向式方程、兩點式方程、參數(shù)方程和普通式方程，會求兩條直線的夾角。

4、會判斷平面與直線的位置關(guān)系，判斷兩條直線是否共面。

5、會計算點到平面的距離、點到直線的距離、異面直線的距離，會求異面直線的公垂線方程。

三、特殊曲面和二次曲面

考試內(nèi)容

球面、圓柱面和圓錐面方程，柱面、錐面及旋轉(zhuǎn)面方程，空間曲線和曲面的參數(shù)方程，二次曲面，單葉雙曲面和雙曲拋物面的直紋性。

考試要求

1、掌握球面、圓柱面和圓錐面方程的求法。

2、掌握柱面、錐面及旋轉(zhuǎn)面方程的特點。特別是直母線是坐標(biāo)軸時柱面的特點、頂點是坐標(biāo)原點時錐面的特點、旋轉(zhuǎn)軸是坐標(biāo)軸時旋轉(zhuǎn)面方程的特點。

3、知道代表性空間曲線(如直線、圓周、圓柱螺線等)的參數(shù)方程，代表性空間曲面(如平面、球面、旋轉(zhuǎn)面等)的參數(shù)方程，知道球面坐標(biāo)、柱面坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的關(guān)系。

4、知道各種二次曲面的類型和標(biāo)準(zhǔn)方程，會判斷一個二次方程代表哪種類型的二次曲面。

5、能寫出單葉雙曲面和雙曲拋物面的直母線方程。

四、坐標(biāo)變換與一般二次曲線(面)的討論

考試內(nèi)容

坐標(biāo)變換，一般二次曲線方程和二次曲面方程的化簡，二次曲線的不變量及類型判別，二次曲線的切線、法線和對稱性。

考試要求

1、理解坐標(biāo)變換的過渡矩陣的性質(zhì)，掌握坐標(biāo)變換公式及其應(yīng)用。

2、掌握用坐標(biāo)變換化簡二次曲線方程和二次曲面方程的一般方法。

3、掌握用不變量判斷二次曲線類型的方法以及用不變量給出標(biāo)準(zhǔn)方程的方法。

4.、會求二次曲線的切線、法線和對稱軸、對稱中心。