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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

  1. 工程矩阵理论(第2版) 张明淳 编著
  2. 杨明,刘先忠,矩阵论,华中科技大学出版社
  3. 刘丁酉,矩阵分析,武汉大学出版社
  4. 刘慧,袁文燕,姜冬青,矩阵论及应用,化学工业出版社
  5. 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

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  1. 行列互换值不变
  2. 提取k
  3. 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)
  4. 若行列式有两行或两列相同,该行列式为零
  5. 行列式可以拆开:
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  6. 行列式某行(列)的倍数加到另一行(列),该行列式不变
  7. 余子式和代数余子式(用来行列式展开)
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    ※ 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
  8. k阶子式与其余子式
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    ※ 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
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矩阵运算

矩阵的乘法中应注意的问题

  1. 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:
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  2. 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。
  3. 乘法消去律不成立
  4. 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

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  1. A,B均按行进行分块
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  2. A按列分块,B不分块
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  3. 将A视作一块,B按列分块
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  4. 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

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齐次线性方程组

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高斯消元法
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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

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矩阵的秩及等价标准形

满秩分解(重要)

步骤:

  1. 求极大线性无关组(行变换化成行最简形矩阵)
  2. 将其余向量用极大线性无关组线性表示
  3. 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。

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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