矩阵计算基础:第二版

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"《矩阵计算基础》第二版,David S. Watkins著,是纯与应用数学领域的一本重要著作,属于Wiley-Interscience系列的文本、专著和论文集。本书详细介绍了矩阵计算的基本概念和技术,适用于教育和研究用途。" 在《矩阵计算基础》第二版中,作者David S. Watkins深入浅出地探讨了矩阵计算这一核心的数学主题。矩阵计算是线性代数的重要组成部分,广泛应用于工程、物理、计算机科学、经济和统计等多个领域。本书超过600页的内容旨在为读者提供全面且深入的矩阵理论知识,以及实际计算技巧。 书中涵盖了以下关键知识点: 1. **矩阵基本概念**:包括矩阵的定义、矩阵的加法、乘法、转置、逆矩阵、单位矩阵等,这些都是理解矩阵计算的基础。 2. **行列式**:介绍了行列式的定义、性质、计算方法,以及它们在解决线性方程组中的应用。 3. **特征值与特征向量**:解释了如何找到一个矩阵的特征值和特征向量,以及它们在稳定性分析和动力系统研究中的作用。 4. **Jordan标准型**:讨论了如何将矩阵化简为Jordan标准型,这对于理解和处理不可对角化的矩阵至关重要。 5. **矩阵分解**:包括LU分解、QR分解、Cholesky分解、SVD(奇异值分解)等,这些分解方法在求解线性系统、最小二乘问题和数据分析中有着广泛的应用。 6. **数值稳定性与算法**:探讨了在实际计算中如何选择稳定且高效的算法,避免由于舍入误差导致的计算问题。 7. **线性方程组的求解**:详述了高斯消元法、迭代方法等解线性系统的策略。 8. **矩阵函数**:如指数矩阵、对数矩阵等,这些在控制系统理论和微分方程中非常关键。 9. **应用实例**:书中可能包含各种实际问题的案例,如电路分析、图像处理、信号处理等,展示矩阵计算在现实世界问题中的应用。 10. **软件工具**:可能会介绍如何使用MATLAB、Octave等软件进行矩阵计算,使理论知识与实践操作相结合。 通过阅读本书,读者不仅可以掌握矩阵计算的理论知识,还能学会如何在实际问题中运用这些知识。对于学生和研究人员来说,这是一本不可多得的参考书,有助于提升他们对矩阵计算的理解和应用能力。