工程矩阵理论(持续更新)
作者:互联网
此笔记基于B站周建华老师的网课录屏以及唐向东老师现场授课的内容。
推荐教材
- 工程矩阵理论(第2版) 张明淳 编著
- 杨明,刘先忠,矩阵论,华中科技大学出版社
- 刘丁酉,矩阵分析,武汉大学出版社
- 刘慧,袁文燕,姜冬青,矩阵论及应用,化学工业出版社
- 北京大学出版社,高等代数,高等教育出版社
学习内容
线性空间与线性变换
内积空间与等距变换
矩阵的相似标准型
Hermite二次型
范数理论、矩阵函数
矩阵的逆、广义逆
广义逆的应用:最小二乘解
用三角多项式逼近连续函数
矩阵的相似对角化与矩阵的计算
矩阵的特殊分解介绍
第0章 复习与引申
这里省略了唐老师对于本科线性代数教材知识的复习,有需要可以翻看以前的教材中行列式计算相关的部分。
行列式
- 行列互换值不变
- 提取k
- 对换两行(两列),行列式反号(本质上讲还是因为逆序数奇偶性发生了改变)
- 若行列式有两行或两列相同,该行列式为零
- 行列式可以拆开:
- 行列式某行(列)的倍数加到另一行(列),该行列式不变
- 余子式和代数余子式(用来行列式展开)
※ 展开的时候乘以的是另一行(列)的代数余子式,则值为0
理解: 相当于把那一行的元素换到了乘以代数余子式的那一行,必然会导致行列式为0 - k阶子式与其余子式
※ 可以理解为一阶余子式的扩展,被用来方便证明行列式的分块计算原理
矩阵运算
矩阵的乘法中应注意的问题
- 存在非零零因子(即AB=0,而A和B均不为0矩阵)
典型的例子:
- 不可交换
可以证明:如果A与任意n阶方阵可交换,则A是数量矩阵。 - 乘法消去律不成立
- 一些代数恒等式对矩阵不再成立
若可交换,则代数恒等式对矩阵也成立;若A可逆,则消去律(消去A)也成立。
分块矩阵的乘法规则
- A,B均按行进行分块
- A按列分块,B不分块
- 将A视作一块,B按列分块
- 将相关矩阵分成四块
例:证明:上三角矩阵的乘积仍是上三角矩阵
线性方程组
非齐次线性方程组
齐次线性方程组
高斯消元法
求矩阵特解和通解的方法: 满足秩以外的叫自由向量,自由向量都取0用来求特解,轮流取1用来求通解(其他的自由变量要取0)。(满足秩的意思即极大无关组)
※ 这里周老师补充了一个定义:H代表共轭转置矩阵。
向量组的极大无关组及秩
矩阵的秩及等价标准形
- 矩阵的秩
补充定义: 幂等矩阵即平方等于自身的矩阵。 - 矩阵的等价标准形
满秩分解(重要)
步骤:
- 求极大线性无关组(行变换化成行最简形矩阵)
- 将其余向量用极大线性无关组线性表示
- 拼成两个同秩矩阵相乘
个人理解: 拆分为极大线性无关组和另一个矩阵的乘积即可。
- 一个例子:
其实与极大线性无关组相乘的那个矩阵并不用求,只要行最简形化对了,C就是蓝色框框里的那部分。
第1章 线性空间与线性变换
第2章 内积空间与等距变换
第3章 矩阵的相似标准形
第4章 Hermite二次型
第5章 范数及矩阵函数
第6章 矩阵的广义逆
标签:工程,分块,矩阵,更新,行列式,线性,代数,余子式 来源: https://www.cnblogs.com/Severus-Cavendish/p/15418663.html