课程

中国大学MOOC,为你提供一流的大学教育

hi,小mooc
期末考试会员
SPOC学校专有课程
第7次开课
开课时间: 2023年09月27日 ~ 2024年01月20日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 593 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=矩阵论既是培养研究生数学知识的经典课程,又是一门最有实有价值的数学理论。不仅是数学的一个重要分枝,而且业已成为处理有限维空间形式与数量关系的强有力工具。 课程将采取混合式教学方式。请按时在线上学习、提问、完成测试、提交作业等,并参加线下的教学过程,相互结合,共同完成本课程的学习。
矩阵论既是培养研究生数学知识的经典课程,又是一门最有实有价值的数学理论。不仅是数学的一个重要分枝,而且业已成为处理有限维空间形式与数量关系的强有力工具。 课程将采取混合式教学方式。请按时在线上学习、提问、完成测试、提交作业等,并参加线下的教学过程,相互结合,共同完成本课程的学习。
—— 课程团队
课程概述

本课程的主要内容包括:矩阵的相似变换、范数理论、矩阵分析和矩阵分解等矩阵论中的重要和应用广泛的知识。

课程回避线性空间和线性变换等相对抽象的内容,将线性空间和线性变换的基本方法在前面的章节中需要应用的地方适当提及而不专门展开,以便在36学时的教学时间内,尽量让学生学会矩阵论的基本理论与方法。


授课目标

通过本课程的学习,掌握矩阵论的基本理论、基本知识与基本方法,初步理解限维空间的基本思想与基本方法。

通过本课程的学习,对矩阵的相似变换、范数理论、矩阵分析、矩阵分解、线性空间与线性变换等相关应用有比较全面而深入的认识。

课程结束后,能对有关概念和性质进行证明,有关计算问题能进行求解。



成绩 要求

选课研究生学习本课程,采取线上与线下学习的混合式教学方式。请按时在线上学习、提问、提交作作业等,并参加线下的教学过程,相互结合,共同完成本课程的学习,取得成绩与学分。

期末考试成绩与平时成绩的综合,其中期末考试成绩占70%,平时成绩占30%。

平时成绩包括课堂参与度、发言、互评、测验等,其中参与度与在线学习时间占5%,发言与互评等占5%,作业与测试占20%。


课程大纲

第1章 矩阵的相似变换: 1.1特征值与特征向量

第1讲:特征值与特征向量特征值

1.1 特征值与特征向量特征值测试题

1.2 相似矩阵

第1讲 相似矩阵

1.2 相似矩阵测试题

1.3 Jordan标准形

第1讲 Jordan标准形的概念与初等变换计算方法

第2讲 Jordan标准形的行列式因子计算方法

第3讲 Jordan标准形的计算与应用举例

1.3 Jordan标准形测试题

1.4 Hamilton—Cayley定理

第1讲 Hamilton—Cayley定理

1.4 Hamilton—Cayley定理测试题

1.5 向量的内积

第1讲 向量的内积

1.5 向量的内积测试题

1.6 酉相似下的标准形

第1讲 矩阵的酉相似

第2讲 Hermite正定矩阵

1.6 酉相似下的标准形测试题

第2章范数理论2.1向量范数

第1讲 向量的范数与性质

第2讲 向量范数的等价性

2.1向量范数测试题

2.2 矩阵范数

第1讲 矩阵范数的基本概念

第2讲 矩阵范数与向量范数的相容性

第3讲 向量范数诱导的矩阵范数

第4讲 矩阵范数的西不变性

第5讲 长方阵的范数

2.2 矩阵范数测试题

2.3范数应用举例

第1讲 矩阵的谱半径

第2讲 矩阵的条件数

2.3范数应用举例测试题

第2章范数理论测试题

第3章 矩阵分析 3.1 矩阵序列

第1讲 矩阵序列的收敛性

3.1 矩阵序列测试题

3.2 矩阵级数

第1讲 矩阵级数的基本概念

第2讲 矩阵幂级数

3.2 矩阵级数测试题

3.3 矩阵函数

第1讲 矩阵函数的基本概念

第2讲 利用待定系数法计算矩阵函数

第3讲 函数矩阵的特征值、常用矩阵函数的性质

3.3 矩阵函数测试题

3.4 矩阵的微分和积分

第1讲 矩阵的微分和积分的基本概念

第2讲 数量函数对矩阵的导数

3.4 矩阵的微分和积分测试题

3.5 矩阵分析应用举例

第1讲 矩阵分析应用举例

3.5 矩阵分析应用举例测试题

第4章 矩阵分解 4.1 矩阵的满秩分解

第1讲 矩阵的三个基本分解

4.1 矩阵的满秩分解测试题

4.2 矩阵的三角分解

第1讲 矩阵三角分解的基本概念

第2讲 几类特殊的三角分解

第3讲 三角分解的计算

4.2 矩阵的三角分解测试题

4.3 矩阵的QR分解

第1讲 Hourseholder矩阵与变换

第2讲 矩阵的QR分解

4.3 矩阵的QR分解测试题

4.4 矩阵的奇异值分解

第1讲 矩阵的奇异值分解

第2讲 极小范数最小二乘解

4.4 矩阵的奇异值分解测试题

4.5 广义逆矩阵

第1讲广义逆矩阵

广义逆矩阵测试题

第5章线性空间与线性变换

第1节 线性空间的基本概念

第2节线性子空间

第3节线性变换及其矩阵

第4节欧氏空间

第1节 线性空间的基本概念测试题

第2节线性子空间测试题

第3节线性变换及其矩阵测试题

第4节欧氏空间测试题

展开全部
预备知识

预备知识主要涉及两门课程:线性代数、高等数学

在线性代数中,主要是行列式、矩阵的基本运算与性质、向量组的有关理论、线性方程组、特征值与特征向量、二次型,向量空间的最基本概念(基,维数,坐标等)。

在高等数学中,主要是极限、导数与微分、积分(主要是一元积分学)、级数(数项级数、函数项级数、幂级数)、常微分方程等,多元微分学中包括偏导数、梯度等基本内容。

参考资料

1.徐仲,  张凯院,  陆全,  冷国伟矩阵论简明教程[M](第三版) :科学出版社,2018

2.程云鹏,张凯院,徐仲. 矩阵论,第3版,西北工业大学出版社,2006年

3. Gene Golub, Charles Van Loan. Matrix Computations (3rd   Edition), Johns    Hopkins University   Press, 1996

4.Watkins D. Fundamentals Of matrix computations, Wiley, 2002

5.同济大学应用数学系编:线性代数(第四版),高等教育出版社,2004

常见问题

(1)什么人选用本课程?

武汉理工大学的研究生学习矩阵论、矩阵分析课程都可以选择本课程进行学习。但只有在进行混合式教学的教师下选课的研究生,最后才能由本系统和期末考试的成绩,两者相给合,取得成绩和学分。

(2)选用本课程进行学习,应特别注意什么?

按时完成相关内容的学习、提交作业、互评其它同学的作业等。

(3)错过提交时间、漏做有关作业能否补做?

不能。由系统统一设置,任课教师不能修改。如果错过提交时间、漏做有关作业、没有及时互评其它同学的作业,相应部分成绩只能计0分。

(4)作业以何种形式提交最合适?

本课程的作业,建议专门准备一个作业本。如果是主观题,先在作业本上完成作业,再扫描或拍照,以图象形式上传到系统中。建议不要以附件形式上传作为作业的上交内容。

如果是客观题,先在作业本上完成相应的演算过程,得到结果,再在系统中进行客观题的解答。

武汉理工大学
4 位授课老师
金升平

金升平

教授

陈凤娥

陈凤娥

讲师

王伟沧

王伟沧

副教授

下载
下载

下载App