線性代數公式手冊 (1版)

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基礎線性代數 (1版)

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【簡介】 對於科學發展而言，微積分對應的是古典力學；線性代數則對應的是量子力學。線性代數看似起步較晚，然而其涵蓋的範圍快速擴張，幾乎與微積分比肩齊行。對工業技術而言，第五次工業革命是一個從機械化、電氣化、自動化、數位化到人因化的漸進發展結果，人工智慧（Artificial Intelligence, AI）的應用，對現代科技與日常生活的穿透力，早已是無遠弗屆，勢不可擋。然而發展人工智慧的關鍵，就在於數學基礎，更精確地說，則是微積分、線性代數，再加上機率與統計。 本書的內容包含了線性代數的範圍、向量與矩陣、線性方程式、向量空間、投影與線性轉換、行列式、本徵值與本徵向量、正定矩陣與應用、不變子空間、Jordan標準式、奇異值分解。教材目標主要是介紹基礎的線性代數概念，指向人工智慧的數學基礎所需，而定理的證明，盡量以簡明的範例與練習運算作說明。詳細的計算過程載於另冊，讀者可參閱《基礎線性代數範例與練習解答》一書。 本書可作為「線性代數」、「高等代數」、「抽象代數」、「工程數學」相關科目的參考教材。 【目錄】 第1章　線性代數緒論 1-1 線性代數的內容 1-2 線性代數的範疇 1-3 純量、向量、矩陣與八元數的緣起 1-4 向量與矩陣的關係 1-5 線性代數的基本元素 1-5-1　維度初探 1-5-2　向量 1-5-3　矩陣 1-5-4　向量空間 1-6 向量的維度、矩陣的維度與向量空間的維度 1-7 增廣矩陣法 1-8 線性代數的架構 第２章　向量與矩陣 2-1 向量和矩陣 2-1-1　向量的運算 2-1-2　矩陣的運算 2-1-3　矩陣和向量的乘法運算 2-1-4　矩陣分區 2-1-5　向量與向量的乘積 2-1-6　外積與線性映射 2-1-7　矩陣與向量的乘積 2-1-8　矩陣與矩陣的乘積 2-2 矩陣相乘的四種圖像 2-3 矩陣的跡 2-4 基本矩陣 2-5 逆矩陣和逆置操作 2-6 逆矩陣的幾何解釋 2-7 轉置操作 2-8 置換矩陣 2-9 對稱矩陣 2-9-1　對稱矩陣的特性 2-9-2　斜對稱矩陣（Skew symmetric matrix）的特性 2-9-3　建構對稱矩陣的方法 2-10 正交矩陣與正交歸一矩陣 2-10-1　正交矩陣 2-10-2　正交矩陣的特性 2-10-3　正交轉換的特性 2-10-4　對稱矩陣正交對角化的演算 2-11 Hermitian矩陣 2-12 么正矩陣 2-13 冪零矩陣 2-14 冪等矩陣 2-15 正規矩陣 第3章　解線性方程式的基礎 3-1 樞軸變數與自由變數 3-2 梯形矩陣、列梯矩陣和最簡列梯矩陣 3-2-1　梯形矩陣 3-2-2　列梯矩陣 3-2-3　最簡列梯矩陣 3-3 列簡化法 3-4 樞軸變數與自由變數 3-5 矩陣的LU分解與求解方程式 3-5-1　主子式 3-5-2　矩陣的LU分解 3-5-3　A = LU和PA = LU 3-5-4　LU分解的演算法 第4章　線性方程組 4-1 線性代數的幾何原理 4-1-1　向量的幾何圖像 4-1-2　線性方程組的幾何圖像 4-2 線性幾何和線性方程組 4-2-1　線性空間的交點 4-2-2　向量的線性組合 4-3 線性聯立方程組的四種圖像 4-4 矩陣方程組的解 4-5 解線性方程組的方法 4-5-1　後向替代法 4-5-2　求解線性方程組──LU分解 4-5-3　求解線性方程組──Gauss-Jordan消去法 4-6 最簡列梯矩陣與線性方程組的完整解 4-7 一致的方程組與不一致的方程組 4-8 方程組解和矩陣表示的關係 第5章　向量空間 5-1 向量空間與向量子空間 5-2 函數和向量的關係 5-3 向量子空間的交集與聯集 5-4 矩陣的四個基本向量子空間 5-5 向量子空間的維度 5-6 四個基本向量子空間基底向量的定義 5-6-1　由定義求四個基本向量子空間 5-6-2　以圖像法求四個向量子空間 5-6-3　以增廣矩陣法求四個向量子空間 5-7 對偶空間 5-8 正交補餘 第6章　線性轉換與投影 6-1 線性轉換 6-2 線性變換與矩陣 6-3 矩陣變換的幾何意義 6-4 平面的線性變換的幾何學 6-5 齊次座標 6-6 正交投影 6-7 Gram-Schmidt 過程 6-8 投影矩陣 6-8-1　正交投影矩陣 6-8-2　投影矩陣的表示式 6-8-3　有序基底 6-9 改變基底向量的效應 6-9-1　基底變化對向量表示的影響 6-9-2　基底變化對線性轉換矩陣表示的影響 6-10 基底變化對線性算符矩陣的影響 6-11 QR 分解 6-11-1　QR分解與求解方程式 6-11-2　矩陣的QR分解 6-11-3　矩陣A行向量是獨立的 6-11-4　矩陣A行向量不是獨立的 6-11-5　完整的QR分解 第7章　行列式 7-1 行列式的定義 7-2 行列式的計算 7-3 行列式的性質 7-4 三個計算行列式值的方法 7-4-1　行列式的樞軸法 7-4-2　行列式的置換展開 7-4-3　行列式的餘因數法 7-5 行列式和幾何學 7-6 Cramer 規則 7-7 非齊次方程式和參數變化法 第8章　本徵值與本徵向量 8-1 本徵值與本徵向量 8-2 本徵值和本徵向量的幾何意義 8-3 幾何重根數與代數重根數 8-4 本徵值的三個性質 8-5 矩陣對角化 8-6 相似轉換的重要特性 8-7 矩陣的平方根 8-8 矩陣可以被對角化的條件 第9章　正定矩陣與應用 9-1 範數 9-2 波譜分解 9-3 二次形式 9-4 二次形式的矩陣的基底轉換規則 9-5 主軸理論 9-6 主軸的幾何學觀點 9-7 正定矩陣 9-8 Cholesky分解 9-9 多變數梯度 9-9-1　Rayleigh商的極值 9-9-2　極大化極小原理與極小化極大原理 第10章　不變子空間 10-1 不變子空間 10-2 廣義本徵向量初探 10-3 塊狀三角形矩陣或塊狀對角矩陣的演算法 10-4 不變子空間的圖像概念 10-5 不變子空間的定義 10-6 不變子空間的基底向量 10-7 幾個重要的例子 10-8 塊狀三角形矩陣 10-9 由線性獨立向量延伸出一組基底的方法 10-10 對角區塊形式與不變子空間的直和 第11章　Jordan標準式 11-1 複數與實數的差異 11-2 向量空間的實數化和複數化 11-2-1　複數 11-2-2　複數向量 11-2-3　複數向量空間 11-2-4　複數向量矩陣的共軛 11-2-5　複數向量矩陣 11-2-6　複數線性轉換 11-3 實數矩陣的複數可對角化與複數不可對角化 11-3-1　複數可對角化的實數矩陣 11-3-2　複數不可對角化的實數矩陣 11-4 複數本徵值的動力學 11-4-1　複矩陣與複數的類同 11-4-2　一個具有複數本徵值的(2 × 2)矩陣的動力學過程 11-5 Jordan分解 11-6 Jordan形式的矩陣理論基礎 11-6-1　行空間、零核空間與Jordan標準基底 11-6-2　Jordan點圖 11-7 Jordan標準形式初探 11-8 廣義本徵向量 11-9 廣義本徵向量鏈 11-10 方陣和Jordan標準形式的關係 11-11 Jordan標準形式的演算法 11-12 點圖與Jordan基底向量 11-12-1　上面對齊的Jordan點圖寬度和長度的方式 11-12-2　下面對齊的Jordan點圖寬度和長度的方式 11-13 Jordan標準形式的演練 11-14 Jordan形式的次冪運算 第12章　奇異值分解 12-1 奇異值分解的直覺定義 12-2 SVD的演算法 12-3 奇異值分解的演算與應用 12-4 SVD和四個基本子空間 12-5 奇異值分解的原理 12-6 極分解 12-6-1　右／左極分解 12-7 廣義逆矩陣 12-8 左逆矩陣和右逆矩陣、廣義逆矩陣 12-8-1　左逆矩陣 12-8-2　右逆矩陣 12-8-3　廣義逆矩陣與四個基本向量子空間 12-9 廣義線性模型 12-9-1 簡單回歸和多元回歸 12-9-2　線性最小方乘法問題的一般解 12-9-3　最小範數解和最小平方誤差問題 12-9-4　不完全確定方程組和過度確定的方程組 參考資料 索引

線性代數 (Leon:Linear Algebra with Applications 9/e) (9版)

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【簡介】 原文書資訊 書名:Linear Algebra with Applications Global Edition 10/E 2021 <PH> 作者: LEON ISBN: 9781292354866 出版社: Pearson 出版年: 2021年 書籍目錄: 1. Matrices and Systems of Equations 2. Determinants 3. Vector Spaces 4. Linear Transformations 5. Orthogonality 6. Eigenvalues 7. Numerical Linear Algebra 8. Canonical Forms Appendix: MATLAB Answers to Selected Exercises 中文書資訊 書名: 線性代數 Linear Algebra with Applications 作者: LEON/ 蔡政穆 ISBN: 9789813352063 出版社: 鼎隆 出版年: 2025年 書籍目錄: 第1章 矩陣與方程式系統 第2章 行列式 第3章 向量空間 第4章 線性轉換 第5章 正交 第6章 特徵值 第7章 數值線性代數 附錄 MATLAB 精選習題解答

線性代數聖經(下) (6版)

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【簡介】 書籍介紹 本書內容編排採循序漸進、提綱契領、深入淺出之方式展現；每章均有主題內容敘述、題型分類解析、重點摘要、精選模擬測驗等，可謂集大成之經典，兼具了深度以及廣度非常適合讀者自修使用，尤其針對要報考研究所、甄試的同學本書更是必備工具。 本書特色如下： 一、漸進式學習，累積實力 從基礎的數學開始，內容由淺入深，含括重要必考定義、引理及定理等，兼具深度與廣度。 二、以圖見長，概念清晰 利用圖形及具體實例說明抽象之空間觀念，增強邏輯思考能力。 三、綜合整理，直取考點 歸納總結重要觀念，點出命題所在，掌握致勝關鍵。 四、多元題型，厚植實力 直擊演練，反覆驗證，強化解題技巧，效率快速倍增。另建議搭配作者所著之《線性代數聖經（上）》，並搭配《線性代數歷屆試題分類題庫》（上）、（下），幫助讀者快速分析線性代數各章的應試重點，掌握複雜的運算過程，並且理解題目間之關係與連結，最後再使用《線性代數考前衝刺》強化解題速度及技巧，面對線性代數將不再不知所措。 【目錄】 第五章　內積空間 　主題5-1　內積的定義及其性質 　主題5-2　向量的長度與角度 　主題5-3　葛蘭-斯密特正交化與QR分解 　主題5-4　正交補空間 　主題5-5　正交投影 　主題5-6　最佳近似 　主題5-7　最佳近似的應用 　主題5-8　精選試題 第六章　空間直和 　主題6-1　獨立子空間 　主題6-2　投影算子的空間直和 　主題6-3　正交直和 　主題6-4　精選試題 第七章　對角化 　主題7-1　固有值與固有向量 　主題7-2　固有值的性質 　主題7-3　對角化 　主題7-4　對角化的應用 　主題7-5　凱立-漢明爾頓定理 　主題7-6　極小多項式 　主題7-7　精選試題 第八章　正交對角化 　主題8-1　伴隨矩陣與正規矩陣 　主題8-2　厄米特矩陣與對稱矩陣 　主題8-3　么正矩陣與正交矩陣 　主題8-4　正交對角化 　主題8-5　正交對角化的應用 　主題8-6　精選試題 第九章　正定及其它主題 　主題9-1　正定矩陣 　主題9-2　正定矩陣的分解 　主題9-3　Householder矩陣 　主題9-4　奇異值分解 　主題9-5　虛擬反矩陣 　主題9-6　矩陣的範數與狀態數 　主題9-7　精選試題 第十章　Jordan Form 　主題10-1　冪零 　主題10-2　循環分解定理 　主題10-3　喬丹型空間分解 　主題10-4　喬登型的應用問題 　主題10-5　精選試題

線性代數聖經(上) (6版)

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【簡介】 本書內容編排採循序漸進、提綱契領、深入淺出之方式展現；每章均有主題內容敘述、題型分類解析、重點摘要、精選模擬測驗等，可謂集大成之經典，兼具了深度以及廣度非常適合讀者自修使用，尤其針對要報考研究所、甄試的同學，本書更是必備工具。 本書特色如下： 一、漸進式學習，累積實力 從基礎的數學開始，內容由淺入深，含括重要必考定義、引理及定理等，兼具深度與廣度。 二、以圖見長，概念清晰 利用圖形及具體實例說明抽象之空間觀念，增強邏輯思考能力。 三、綜合整理，直取考點 歸納總結重要觀念，點出命題所在，掌握致勝關鍵。 四、多元題型，厚植實力 直擊演練，反覆驗證，強化解題技巧，效率快速倍增。 另建議搭配作者所著之《線性代數聖經（下）》，並搭配《線性代數歷屆試題分類題庫》（上）、（下），幫助讀者快速分析線性代數各章的應試重點，掌握複雜的運算過程，並且理解題目間之關係與連結，最後再使用《線性代數考前衝刺》強化解題速度及技巧，面對線性代數將不再不知所措。 【目錄】 第0章　基礎數學 　主題0-1　邏輯（Logic） 　主題0-2　集合論 　主題0-3　函數的定義及其性質 　主題0-4　數系 　主題0-5　多項式 　主題0-6　數學歸納法 第一章　矩陣 　主題1-1　矩陣的定義及其性質 　主題1-2　三角矩陣與對稱矩陣 　主題1-3　可逆矩陣與反矩陣 　主題1-4　列運算與行運算 　主題1-5　利用矩陣解聯立方程組 　主題1-6　矩陣的可逆性質 　主題1-7　矩陣的LU分解 　主題1-8　精選試題 第二章　行列式及其應用 　主題2-1　行列式 　主題2-2　特殊矩陣的行列式 　主題2-3　伴隨矩陣 　主題2-4　克萊姆定理 　主題2-5　精選試題 第三章　向量空間 　主題3-1　向量空間的定義及其性質 　主題3-2　子空間 　主題3-3　生成集與生成空間 　主題3-4　線性獨立與線性相依 　主題3-5　基底與維度 　主題3-6　基底的性質 　主題3-7　矩陣的基本子空間 　主題3-8　矩陣的秩 　主題3-9　座標向量 　主題3-10　精選試題 第四章　線性轉換 　主題4-1　線性轉換的定義及其性質 　主題4-2　利用矩陣表示線性轉換 　主題4-3　利用矩陣求線性轉換的運算 　主題4-4　核集與值域 　主題4-5　線性轉換的維度定理 　主題4-6　向量空間的同構 　主題4-7　相似矩陣 　主題4-8　精選試題