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線性代數準備方法|大碩周易老師解析說明

研究所考試 2024-01-10 1470

線性代數是一門理工類必修的科目,因為在各學校研究所考試當中,它都是不可或缺的必考科目!

線性代數這科數學首重「觀念」,其實只要掌握住觀念,這一科就相當好拿分了。

以最近幾年的考題趨勢看來,線性代數的考題有相當多的配分均考基本題型。

因此只要是程度中等以上的考生大部分都可以拿到不錯的成績,也因此這一科可以說是在準備考試的時候,最好準備的科目。

所以不管是本科系的或是非本科系的同學大都比較不會害怕線性代數。但是也正是因為這個原因。

所以這科分數拿的不理想的話,想要考上好的學校也就比較不容易了。

本中,大碩線性代數的周易老師,將介紹六個重要的單元,包括準備方法、趨勢分析、考情分析、章節重點、參考用書和教學特色。

幫助同學建立起對線性代數的全面理解。

準備方法原則

首先,同學需要理解線性代數的基本概念,這些概念就像是一張蜘蛛網,每個節點都相互關聯。

這個空間觀念的理解,對於掌握線性代數至關重要。

若沒有建立起整體的觀念架構,學習過程中可能會感到迷失。

接著,同學應該學習如何理解和應用定理及其證明。

許多同學習慣於背誦定理和公式,這是一個常見的錯誤。

有效的學習方法應該是理解定理的前因後果,並將它們與其他概念整合起來,這樣可以建立起一個更加堅固的知識基礎。

此外,矩陣的理解和應用是學習線性代數的另一關鍵點。

矩陣可以被視為線性代數的「手腳」,是實現理論到實踐的橋梁。

同學需要熟練掌握矩陣的各種運算,從而能夠靈活運用這些工具來解決實際問題。

最後,同學應該將觀念與計算緊密結合起來,形成一個完整的學習體系。

這包括了解基本的矩陣運算和四大空間概念,以及如何將這些知識應用於解決實際問題。

這種結合理論與實踐的方法,有助於同學在線性代數的學習中取得更好的成績。

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各階段準備重點

就如同前面所提到的,線性代數首重「觀念」。

所以要如何有效的把線性代數的核心觀念串聯起來,建議考生可大致分為三個階段來準準備。

第一階段

利用一段時間密集的來熟讀線性代數的各個主題,在這個階段需要的是一本好書及一個好老師來引導你。

一本好書並不一定要是原文書或是某某聖經版的書,只要是你覺得你自己看的懂,比較能習慣這本書的寫法就可以了。

一個好老師也是很重要的,線性代數這一門課雖然並不是很難,但是它的觀念太多了。

如果光是自己看書的話,常常會有一些觀念上的疑惑,或是錯誤的引導會造成對觀念的一知半解。

此外個人的筆記也很重要,在唸書或聽課的時候,如果有什麼特別的想法一定要記下來!

因為每個人的背景都不太一樣,比較容易懂或是不熟的地方也都不一樣。

所以在準備的過程中,做下個人的筆記會讓我們在複習的時候更有效率!

這個階段主要是要先把線性代數的核心觀念串聯起來,它是最辛苦也是最重要的一個階段。

所以一段時間的密集熟讀是必須的,如果讀了一兩章又放個一段間再來唸的話,往往會有一些觀念會忘記而不自覺。

然而這些往往都會影響你,往後的學習進度與觀念的連貫了解。

眾所皆知,數學若要學的好,多做練習題的工夫是免不了的。

老師每上完一個章節,務必要做一些相關的題目,這樣才能讓自己的觀念更加融會貫通。

以黃子嘉老師的書來說,這個階段可以先做書上 Easier Problem這部份的題目。

第二階段

對線性代數有全盤的了解後,接下來就是複習的階段了。

線性代數的觀念是抽象的,所以這一門課建議同學要多接觸它,書要多看。

但是要加強印象最好的方法是去聽第二次課,因為它抽象,所以你聽一次的時候也許你認為你懂了。

但是只要你再去聽第二次課,你才會真正有恍然大悟、醍醐灌頂的感覺。

也會發現線代的題目,其實並不只有一種解法可以求出正解,而是條條大路通羅馬。

每種解法從各個角度去切入都能把問題解出來,到此你才算是真正的通了。

以黃子嘉老師的書來說,這個階段可以做書上 Middle-level Problem 這部分的題目。

第三階段

最後的衝刺則是做考古題,用題目來幫自己做最後的複習,平常的書本或是筆記都可以拿來當參考書。

在研究所的考試當中,考古題是相當重要的,題目的重複性或類似性都相當的高。

所以用考古題來複習,可以在最後的階段做事半功倍的衝刺。

因此同學一定要針對想考的學校的考古題來多做練習,一般來說做個四年左右就夠了。

但是也最好做做其他學校的題目,來培養考試時解題目的感覺。

考試趨勢分析

了解各個研究所在線性代數考試中的趨勢分析至關重要。

這不僅有助於學生針對性地準備考試,還能讓他們深入理解線性代數在不同學術領域中的應用和重要性。

以下針對線性代數考試趨勢的進行詳細介紹。

資工所
  • 考試趨勢

    資訊所的考試趨勢著重於是非題,以便於電腦閱卷和減少命題老師的負擔。

  • 考試內容

    包括一半是非選擇題和一半計算證明題。考試強調應用性的證明,而非純理論的證明。

電機所、通訊所
  • 考試趨勢

    與資工所類似,電機所也傾向於使用是非選擇題,特別是在考生人數較多的情況下。

  • 考試內容

    側重於應用性證明,並且偏向於計算題形式的證明,而不是純理論的證明。

統研所
  • 考試趨勢

    統計研究所的考試以計算證明為主,是非題相對較少。

  • 考試內容

    偏向計算和應用性的證明,很少涉及純定理的證明。

純數所
  • 考試趨勢

    純數所的考試難度較高,通常線性代數是主要的考試科目。

  • 考試內容

    考試主要是計算證明,大約一半是純定理的證明,另一半是應用性的計算題形式的證明題。

延伸閱讀

章節重點

基本運算

線性代數:基本運算

這一章類似於學習基本步伐,就像學習走路和手腳協調一樣。

重點包括矩陣的基本代數運算,如矩陣加法、減法和乘法。

這些是線性代數的基礎,類似於人類學習基本動作。

向量空間

線性代數:向量空間
線性代數:向量空間

這一章涉及向量空間的定義及其形成的情況,包括線性獨立與線性相關的概念。

這是理解線性代數的關鍵部分,涉及如何從向量形成空間,例如基底和展延空間的概念。

矩陣分析及應用

線性代數:矩陣分析及應用

主要關注於特徵值和特徵向量的概念。

這裡不強調傳統的高斯消去法,而是重視快速有效地獲得這些工具的方法。

這章還包括對矩陣函數的分析,例如對角化和特定類型的矩陣函數。

特殊矩陣

線性代數:特殊矩陣
線性代數:特殊矩陣

這一章進一步提高難度,涵蓋了特殊矩陣的分析,包括kmt定理。

這在簡體中文的教科書中被廣泛使用。它提供了比對角化更有效的方法來處理特定的矩陣問題。

線性映射與基底變換

線性代數:線性映射與基底變換

這一章節專注於線性映射及其與基底變換的關係。

線性映射是理解線性代數中核心概念的關鍵,涉及如何在不同基底之間轉換矩陣表示。這對於進一步理解線性代數的進階主題至關重要​​。

矩陣相似與不變子空間

線性代數:矩陣相似與不變子空間

這一章節涵蓋了矩陣相似的概念及其與線性映射的關聯,以及不變子空間的理論。

學習矩陣相似有助於學生理解相同線性映射在不同基底下的不同表示,

而不變子空間則是一個重要的理論概念,特別是對於數學系的學生來說​​。

矩陣分解

線性代數:矩陣相似與不變子空間
線性代數:矩陣相似與不變子空間

在這一章中,學生將學習如何將矩陣分解為較簡單的形式。這種技巧類似於在學會基本運動技能後學習更高層次的運動,例如籃球或棒球。

矩陣分解的技巧,對於理解線性代數中的進階概念非常有幫助​​。

延伸閱讀

參考用書

Stephen H.Friedberg:Linear algebra,4ed,prentice–Hall

這本書被廣泛認為是線性代數領域的「聖經」。

在台灣,許多線性代數的考卷都以這本書為主要參考資料。

由於不同的外文書可能會有不同的定義,這本書提供了一種統一的標準,使學生和教師能夠有共同的理解基礎​​。

J﹐T﹐Scheicle;Linear algebar with appticatior,MCGraw–Hill

這本書是交大廣泛使用的線性代數教材。它被認為適合大三、大四及研究生階段的學習,並被視為較為進階且難度較大的教材。

這本書在理論深度和實用性上都有很高的評價,適合那些尋求深入理解線性代數的學生和研究生。

周易老師教學特色

周易老師的線性代數課程,融合了西方教材的清晰觀念描述和中文教材(簡體書)的實用解題技巧。

這種獨特的結合方式,讓學生不僅理解理論概念,而且能夠熟練應用這些概念於實際問題的解決。

課程強調每個單元間觀念的連結,類似於一張蜘蛛網,其中每一部分都與其他部分相連,形成一個緊密的知識網絡。

通過這種方法,學生被鼓勵將不同章節的觀念結合起來,從而獲得更全面的理解和應用能力​​。

這種教學方法不僅增強了學生對線性代數核心概念的理解,也提高了他們解決複雜問題的能力,使他們在這門學科上變得更加「無敵」。

通過整合不同文化背景下的教學資源,這門課程為學生提供了一個獨特且全面的學習體驗。

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周易老師的課程充實,筆記佔90%,方便複習。這份詳盡筆記幫助我在線性代數中奠定堅實基礎

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上榜|清大電子

感謝周易老師教學著重在觀念的融會貫通,謝謝老師利用下課時間用 LINE 很耐心地解決我的疑問。

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