李繼根等編的《矩陣分析與計(jì)算》是基于編著者多年從事矩陣分析類(lèi)課程的教學(xué)改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況編寫(xiě)而成的,可作為高等院校理工科各專(zhuān)業(yè)研究生和工程碩士學(xué)習(xí)矩陣分析等相關(guān)課程的教材,也非常適合理工科高年級(jí)本科生學(xué)完線(xiàn)性代數(shù)課程后進(jìn)一步學(xué)習(xí)之用。全書(shū)分為線(xiàn)性方程組、線(xiàn)性空間與線(xiàn)性變換、內(nèi)積空間、特殊變換及其矩陣、范數(shù)及其應(yīng)用、矩陣分析及其應(yīng)用、特征值問(wèn)題七章。該教材既注意系統(tǒng)性,又注重體現(xiàn)工科特色,深廣度適中,并適當(dāng)略去了一些定理的證明。書(shū)中注重啟發(fā)式教學(xué),采用多種方式自然地引入基本概念和基本方法。同時(shí),行文時(shí)非常注重幾何直觀及與類(lèi)比,力爭(zhēng)做到深入淺出、簡(jiǎn)潔易懂,以便于自學(xué)。書(shū)中還穿插了許多矩陣計(jì)算知識(shí),并附有大量matlab代碼,以滲透科學(xué)計(jì)算思維。此外,書(shū)中加入的大量數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化知識(shí),極大地增強(qiáng)了本書(shū)的趣味性。
第1章 線(xiàn)性方程組
1.1 線(xiàn)性方程組的解法回顧
1.1.1 從高斯消元法談起
1.1.2 計(jì)算復(fù)雜性分析
1.1.3 歷史開(kāi)了個(gè)大玩笑
1.2 矩陣的LU分解
1.2.1 LU分解定理
1.2.2 列選主元法
1.2.3 特殊矩陣的Lu分解
1.3 數(shù)值計(jì)算的幾個(gè)基本概念
1.3.1 計(jì)算機(jī)的浮點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)與舍人誤差
1.3.2 問(wèn)題的病態(tài)性與算法的穩(wěn)定性
1.3.3 算法的計(jì)算復(fù)雜性
1.4 線(xiàn)性方程組的數(shù)值解法概述
習(xí)題一 第1章 線(xiàn)性方程組
1.1 線(xiàn)性方程組的解法回顧
1.1.1 從高斯消元法談起
1.1.2 計(jì)算復(fù)雜性分析
1.1.3 歷史開(kāi)了個(gè)大玩笑
1.2 矩陣的LU分解
1.2.1 LU分解定理
1.2.2 列選主元法
1.2.3 特殊矩陣的Lu分解
1.3 數(shù)值計(jì)算的幾個(gè)基本概念
1.3.1 計(jì)算機(jī)的浮點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)與舍人誤差
1.3.2 問(wèn)題的病態(tài)性與算法的穩(wěn)定性
1.3.3 算法的計(jì)算復(fù)雜性
1.4 線(xiàn)性方程組的數(shù)值解法概述
習(xí)題一
第2章 線(xiàn)性空閽與線(xiàn)性變換
2.1 從解空間到向量空間
2.1.1 從齊次線(xiàn)性方程組的求解談起
2.1.2 向量空間
2.1.3 向量空間的歷史:前傳
2.2 線(xiàn)性空間
2.2.1 什么是線(xiàn)性
2.2.2 線(xiàn)性空間的概念及性質(zhì)
2.2.3 線(xiàn)性空間的基、坐標(biāo)及其變換
2.2.4 線(xiàn)性空間的同構(gòu)?
2.2.5 向量空間的歷史:狂飆的數(shù)學(xué)
2.3 子空間的交與和
2.3.1 子空間的交與和
2.3.2 子空間的直和
2.4 線(xiàn)性變換及其矩陣表示
2.4.1 幾個(gè)簡(jiǎn)單的線(xiàn)性變換
2.4.2 線(xiàn)性變換及其性質(zhì)
2.4.3 線(xiàn)性變換的矩陣表示
2.4.4 線(xiàn)性變換的不變子空間
2.5 矩陣的Jordan標(biāo)準(zhǔn)型
2.5.1 從算術(shù)基本定理到Jordan標(biāo)準(zhǔn)型
2.5.2 Jordan標(biāo)準(zhǔn)型的簡(jiǎn)易求法
2.5.3 Jordan其人
2.6 方陣高次冪的計(jì)算
2.6.1 從兩個(gè)例子說(shuō)起
2.6.2 Jordan分解法
2.6.3 cayley?Hamilton定理及最小多項(xiàng)式
習(xí)顥二
第3章 內(nèi)積空間
3.1 從向量空間R”到歐氏空間R”
3.1.1 從向量的內(nèi)積說(shuō)起
3.1.2 歐氏空間R”的標(biāo)準(zhǔn)正交基
3.2 QR分解
3.2.1 再談Gram-Schmidt方法
3.2.2 矩陣的QR分解
3.3 歐氏空間及其標(biāo)準(zhǔn)正交基
3.3.1 歐氏空間
3.3.2 歐氏空間的標(biāo)準(zhǔn)正交基
3.3.3 正交投影定理
3.4 最小二乘法
3.4.1 解不相容線(xiàn)性方程組的最小二乘法
3.4.2 最佳逼近定理及其應(yīng)用
3.5 Householder變換與Givens變換
3.5.1 正交變換及其矩陣
3.5.2 求QR分解的Householder變換法
3.5.3 下蛋的母雞
3.6 酉空間、酉變換與酉矩陣
習(xí)題三
第4章 特殊變換及其矩陣
4.1正規(guī)變換與正規(guī)矩陣
4.1.1正規(guī)變換
4.1.2正規(guī)矩陣
4.2 Hermite變換與Hermite矩陣
4.2.1 Hermite變換(Hermite矩陣)的定義和性質(zhì)
4.2.2 達(dá)到教育的目的是用頭腦,又不是用腳
4.2.3 正定Hermite矩陣
4.2.4 對(duì)稱(chēng):是可怕的還是可愛(ài)的?
4.3 投影變換與投影矩陣
4.4 譜分解的應(yīng)用
4.4.1 離散Karhunen-Loeve變換
4.4.2 主成分分析
4.5 矩陣的奇異值分解
4.5.1 從幾何觀測(cè)說(shuō)起
4.5.2 由SVD導(dǎo)出的矩陣性質(zhì)
4.5.3 SVD的算法
4.5.4 SVD教授
4.6 矩陣的標(biāo)準(zhǔn)型
4.6.1 實(shí)正規(guī)矩陣在正交相似下的標(biāo)準(zhǔn)型
4.6.2 各種矩陣標(biāo)準(zhǔn)型之間的關(guān)系
習(xí)題四
第5章 范數(shù)及其應(yīng)用
5.1 向量范數(shù)
5.1.1 從絕對(duì)值及模說(shuō)起
5.1.2 常用的向量范數(shù)
5.1.3 向量范數(shù)的幾個(gè)性質(zhì)
5.2 矩陣范數(shù)
5.2.1 矩陣范數(shù)的概念
5.2.2 算子范數(shù)及范數(shù)的相容性
5.2.3 矩陣范數(shù)的幾個(gè)性質(zhì)
5.3 范數(shù)的幾個(gè)應(yīng)用
5.3.1 譜半徑與矩陣范數(shù)
5.3.2 線(xiàn)性方程組解與矩陣逆的擾動(dòng)分析?
5.3.3 矩陣的低秩逼近及其應(yīng)用
5.3.4 只要醒著,你就必須思考數(shù)學(xué)
習(xí)題五
第6章 矩陣分析及其應(yīng)用
6.1 矩陣序列與矩陣級(jí)數(shù)
6.1.1 矩陣序列
6.1.2 矩陣級(jí)數(shù)
6.2 解線(xiàn)性方程組的古典迭代法
6.2.1 三種基本迭代法
6.2.2 斂散性分析
6.3 解線(xiàn)性方程組的現(xiàn)代迭代法
6.3.1 共軛梯度法
6.3.2 子空間迭代法
6.3.3 那些年,那些事
6.4 函數(shù)矩陣及λ矩陣
6.4.1 函數(shù)矩陣
6.4.2 λ矩陣及其Smith標(biāo)準(zhǔn)型
6.4.3 Smith標(biāo)準(zhǔn)型的應(yīng)用
6.5 矩陣函數(shù)及其計(jì)算
6.5.1 矩陣函數(shù)的定義及性質(zhì)
6.5.2 矩陣函數(shù)的計(jì)算
6.5.3 矩陣指數(shù)函數(shù)的數(shù)值計(jì)算:krylov子空聞法
6.6 矩陣的微分與積分
6.6.1 含參矩陣函數(shù)的微分與積分
6.6.2 函數(shù)對(duì)向量的微分
6.6.3 矩陣標(biāo)量函數(shù)對(duì)矩陣的微分
6.6.4 矩陣對(duì)矩陣的微分
6.6.5 成于計(jì)算,敗于算計(jì)
6.7 矩陣函數(shù)的應(yīng)用
6.7.1 線(xiàn)性常系數(shù)微分方程組
6.7.2 應(yīng)用Ⅰ:線(xiàn)性定常系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
6.7.3 矩陣微分方程
6.7.4 應(yīng)用Ⅱ:線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
6.7.5 應(yīng)用Ⅲ:線(xiàn)性時(shí)變系統(tǒng)的能控性和能觀測(cè)性
習(xí)題六
第7章 特征值問(wèn)題
7.1 特征值的估計(jì)
7.1.1 從特征值問(wèn)題的穩(wěn)定性說(shuō)起
7.1.2 蓋爾定理
7.1.3 特征值的界
7.2 多項(xiàng)式特征值問(wèn)題
7.2.1 廣義特征值問(wèn)題
7.2.2 二次特征值問(wèn)題
7.3 Rayleigh商和廣義Rayleigh商
7.3.1 Rayleigh商
7.3.2 廣義Rayleigh商
7.3.3 樂(lè)在其中的瑞利勛爵
7.4 特征值問(wèn)題的數(shù)值算法綜述
7.4.1 擾動(dòng)和敏感性
7.4.2 冪法與反冪法
7.4.3 QR法
7.4.4 krylov子空間法
7.4.5 Jacobi?Davidson法
7.4.6 蘭喬斯先生,請(qǐng)您壓陣
習(xí)題七
習(xí)題答案與提示
參考文獻(xiàn)