数值代数主要知识点
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代数知识点归纳总结一、基本概念1.1 数与运算数是代数的基础,代数运算是数的运算的扩展和推广。
代数运算有四则运算和乘方、开方运算等。
1.2 代数式与方程代数式是由数、字母和运算符号组成的数学表达式,方程是代数式中包含等号的代数式。
方程的根是使方程成立的数值。
1.3 不等式不等式是数和字母之间的一种关系,在代数中有重要应用。
二、代数方程2.1 一元一次方程一元一次方程是代数中最基本的方程形式,它可以表示成ax+b=0的形式,其中a和b为已知数,x为未知数。
2.2 一元二次方程一元二次方程是形如ax^2+bx+c=0的方程,其中a、b和c为已知数,x为未知数。
一元二次方程的解法有因式分解法、配方法、公式法等。
2.3 基本不等式基本不等式是一种基本的不等式形式,它可以帮助我们解决更加复杂的不等式问题。
三、多项式3.1 多项式的概念与运算多项式是由若干项次幂之和组成的代数式,它可以进行加减乘除运算。
多项式的基本运算规律包括分配律、结合律和交换律等。
3.2 多项式的因式分解与综合除法多项式的因式分解是将一个多项式表示成几个因式的成绩的形式。
综合除法是一种快速求解多项式除法的方法。
3.3 多项式的根与系数关系多项式的根与系数之间有重要的关系,这种关系可以帮助我们研究多项式的性质。
四、函数4.1 函数基本概念函数是一种特殊的量和量之间的依存关系,它可以表示成f(x)的形式,其中x为自变量,f(x)为因变量。
4.2 函数的基本性质函数的定义域、值域、图象等是函数的重要性质,它们可以帮助我们更好地理解和分析函数。
4.3 函数的图像和性质函数的图像可以帮助我们直观地理解函数,函数的性质包括单调性、奇偶性等。
五、线性代数5.1 行列式行列式是矩阵的特殊形式,它具有重要的几何和代数意义。
5.2 矩阵矩阵是用矩形数组表示的数学对象,它在代数中有着重要的应用。
5.3 矩阵的运算矩阵相加、相减、相乘等是矩阵的基本运算。
5.4 向量向量是具有大小和方向的量,它在线性代数中有着重要的应用。
大学数学代数学知识点归纳总结一、代数基础概念1.1 数在代数学中,数是指数值或者数字。
数可以分为有理数和无理数两类。
有理数包括整数、分数和整数部分有限循环小数,无理数指的是无限不循环小数。
1.2 变量变量是数学中用来表示未知数或者可变数的字母,比如x、y。
变量可以代表任意实数。
1.3 常数常数是指代数中的已知固定值,常见的常数有π、e等。
1.4 代数运算代数运算是指对数进行加、减、乘、除等操作的过程,常用的代数运算符号包括加号(+)、减号(-)、乘号(×)和除号(÷)。
二、代数方程2.1 一次方程一次方程指的是次数为1的代数方程,形如ax + b = 0。
其中a和b 是已知系数,x是未知数。
2.2 二次方程二次方程是次数为2的代数方程,形如ax^2 + bx + c = 0。
其中a、b和c是已知系数,x是未知数。
2.3 多项式方程多项式方程是指其中包含多项式的代数方程。
多项式方程可以是一次、二次以及更高次的方程。
三、代数函数3.1 线性函数线性函数是一种具有形如f(x) = kx + b的函数。
其中k和b是已知常数,x是自变量,f(x)是函数值。
3.2 二次函数二次函数是一种具有形如f(x) = ax^2 + bx + c的函数。
其中a、b和c是已知常数,x是自变量,f(x)是函数值。
3.3 指数函数指数函数是一种具有形如f(x) = a^x的函数。
其中a是底数,x是指数,f(x)是函数值。
3.4 对数函数对数函数是指具有形如f(x) = loga(x)的函数。
其中a是底数,x是函数值,f(x)是自变量。
四、矩阵与行列式4.1 矩阵矩阵是由若干个数排成m行n列的矩形数组。
矩阵的运算包括加法、减法、数乘、矩阵乘法等。
4.2 行列式行列式是一个用来刻画矩阵性质的数。
行列式的计算可以通过化为三角形矩阵、按行展开等方法进行。
五、向量与线性方程组5.1 向量向量是指有大小和方向的量,可以用来表示空间中的一点或物体。
数与代数知识点数与代数是数学中非常重要的一个领域,它涵盖了从基础的数字运算到复杂的代数方程等广泛的内容。
无论是在日常生活中的计算,还是在科学、工程等领域的应用,数与代数都发挥着关键作用。
接下来,让我们一起深入了解数与代数的一些重要知识点。
一、数的概念1、自然数自然数是指从 0 开始,依次为 0、1、2、3、4……的整数。
它们是我们最早接触到的数,用于计数和表示物体的数量。
2、整数整数包括正整数、零和负整数。
例如-3、-2、-1、0、1、2、3 等。
整数的范围比自然数更广,用于表示具有相反意义的量,如温度的正负、海拔的高低等。
3、分数把单位“1”平均分成若干份,表示这样一份或几份的数叫做分数。
例如 1/2、3/4 等。
分数可以用来表示部分与整体的关系。
4、小数小数是分数的另一种表示形式。
例如 05 可以表示为 1/2,125 可以表示为 5/4。
小数在实际生活中的测量和计算中经常用到。
二、数的运算1、四则运算加法、减法、乘法和除法是基本的四则运算。
加法是将两个或多个数合并成一个数的运算;减法是已知两个数的和与其中一个加数,求另一个加数的运算;乘法是求几个相同加数和的简便运算;除法是已知两个因数的积与其中一个因数,求另一个因数的运算。
在进行四则运算时,需要遵循一定的运算顺序:先乘除,后加减;有括号时,先算括号内的。
2、运算定律加法交换律:a + b = b + a加法结合律:(a + b) + c = a +(b + c)乘法交换律:a × b = b × a乘法结合律:(a × b) × c = a ×(b × c)乘法分配律:a ×(b + c) = a × b + a × c这些运算定律可以帮助我们更简便地进行计算。
三、代数式1、用字母表示数用字母可以表示任意数、数量关系、运算定律和计算公式等。
例如,用 a 表示一个任意数,那么 a + 5 就可以表示比 a 大 5 的数。
数值代数知识点总结一、基本运算1.加减乘除加减乘除是数值代数中最基本的四则运算。
在进行加减乘除运算时,我们需要遵循一定的运算法则,比如乘除优先于加减,带括号的部分先进行运算等。
同时,我们需要注意运算符的优先级和结合性,以及负数的运算规则。
2.整数的性质在代数中,我们经常会接触到整数,整数在加减乘除以及求幂运算中有着独特的性质。
比如,整数的加法和乘法具有封闭性、结合性和交换性,整数的乘法对加法有分配律等。
3.分数的加减乘除分数是数值代数中重要的概念,我们经常需要对分数进行加减乘除运算。
比如,分数的加减法需要找到它们的公共分母,分数的乘法是将分子和分母相乘,分数的除法是将除数倒数后再和被除数相乘等。
4.多项式的运算多项式是代数中的一种特殊形式,它是由数和字母的乘积组成的。
对多项式进行加减乘除的运算需要掌握多项式的规范形式、同类项的概念、加减法的运算法则、乘法的分配律等。
5.绝对值在数值代数中,绝对值是一个重要的概念,它表示一个数到原点的距离,是一个非负数。
对绝对值进行运算时,我们需要注意它的性质,比如绝对值的基本性质、绝对值不等式等。
二、方程和不等式1.一元一次方程一元一次方程是数值代数中最基础的方程类型,它的解法包括用逆运算法则、移项变号、求等值代换等。
解一元一次方程时,我们需要注意去分母、去括号、合并同类项等步骤。
同时,我们还需要注意方程的等效变形和检验解的方法。
2.一元一次不等式一元一次不等式是数值代数中的另一个重要概念,解一元一次不等式时,我们需要考虑不等号的性质和方向,以及解法中的变号不等式的性质。
3.方程组和不等式组方程组和不等式组是由多个方程或不等式组成的一个系统,我们需要掌握用消元法和代入法来解方程组,以及用图象法和数值法来解不等式组的方法。
4.二次方程和二次不等式二次方程和二次不等式是数值代数中比较复杂的方程类型,解这类方程时,我们需要掌握配方法、公式法、因式分解等方法,解二次不等式时,需要理解不等式性质和判别式等概念。
初中数学代数知识点总结一、基本知识一、数与代数A、数与式:1、实数有理数:①整数→正整数/0/负整数②分数→正分数/负分数数轴:①画一条水平直线,在直线上取一点表示0原点,选取某一长度作为单位长度,规定直线上向右的方向为正方向,就得到数轴;②任何一个有理数都可以用数轴上的一个点来表示;③如果两个数只有符号不同,那么我们称其中一个数为另外一个数的相反数,也称这两个数互为相反数;在数轴上,表示互为相反数的两个点,位于原点的两侧,并且与原点距离相等;④数轴上两个点表示的数,右边的总比左边的大;正数大于0,负数小于0,正数大于负数;绝对值:①在数轴上,一个数所对应的点与原点的距离叫做该数的绝对值;②正数的绝对值是他的本身、负数的绝对值是他的相反数、0的绝对值是0;两个负数比较大小,绝对值大的反而小;有理数的运算:加法:①同号相加,取相同的符号,把绝对值相加;②异号相加,绝对值相等时和为0;绝对值不等时,取绝对值较大的数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值;③一个数与0相加不变;减法:减去一个数,等于加上这个数的相反数;乘法:①两数相乘,同号得正,异号得负,绝对值相乘;②任何数与0相乘得0;③乘积为1的两个有理数互为倒数;除法:①除以一个数等于乘以一个数的倒数;②0不能作除数;乘方:求N个相同因数A的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫幂,A叫底数,N叫次数;混合顺序:先算乘法,再算乘除,最后算加减,有括号要先算括号里的;2、实数无理数:无限不循环小数叫无理数平方根:①如果一个正数X的平方等于A,那么这个正数X就叫做A的算术平方根;②如果一个数X的平方等于A,那么这个数X就叫做A的平方根;③一个正数有2个平方根/0的平方根为0/负数没有平方根;④求一个数A的平方根运算,叫做开平方,其中A叫做被开方数;立方根:①如果一个数X的立方等于A,那么这个数X就叫做A的立方根;②正数的立方根是正数、0的立方根是0、负数的立方根是负数;③求一个数A的立方根的运算叫开立方,其中A叫做被开方数;实数:①实数分有理数和无理数;②在实数范围内,相反数,倒数,绝对值的意义和有理数范围内的相反数,倒数,绝对值的意义完全一样;③每一个实数都可以在数轴上的一个点来表示;3、代数式代数式:单独一个数或者一个字母也是代数式;合并同类项:①所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项,叫做同类项;②把同类项合并成一项就叫做合并同类项;③在合并同类项时,我们把同类项的系数相加,字母和字母的指数不变;4、整式与分式A、整式:①数与字母的乘积的代数式叫单项式,几个单项式的和叫多项式,单项式和多项式统称整式;②一个单项式中,所有字母的指数和叫做这个单项式的次数;③一个多项式中,次数最高的项的次数叫做这个多项式的次数;整式运算:加减运算时,如果遇到括号先去括号,再合并同类项;幂的运算:AM+AN=AM+NAMN=ANMNA/BN=AN/BN 除法一样;整式的乘法:①单项式与单项式相乘,把他们的系数,相同字母的幂分别相乘,其余字母连同他的指数不变,作为积的因式;②单项式与多项式相乘,就是根据分配律用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加;③多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另外一个多项式的每一项,再把所得的积相加;公式两条:平方差公式 / 完全平方公式整式的除法:①单项式相除,把系数,同底数幂分别相除后,作为商的因式;对于只在被除式里含有的字母,则连同他的指数一起作为商的一个因式;②多项式除以单项式,先把这个多项式的每一项分别除以单项式,再把所得的商相加;分解因式:把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变化叫做把这个多项式分解因式;方法:提公因式法、运用公式法、分组分解法、十字相乘法;分式:①整式A除以整式B,如果除式B中含有分母,那么这个就是分式,对于任何一个分式,分母不为0;②分式的分子与分母同乘以或除以同一个不等于0的整式,分式的值不变;分式的运算:乘法:把分子相乘的积作为积的分子,把分母相乘的积作为积的分母;除法:除以一个分式等于乘以这个分式的倒数;加减法:①同分母分式相加减,分母不变,把分子相加减;②异分母的分式先通分,化为同分母的分式,再加减;分式方程:①分母中含有未知数的方程叫分式方程;②使方程的分母为0的解称为原方程的增根;B、方程与不等式1、方程与方程组一元一次方程:①在一个方程中,只含有一个未知数,并且未知数的指数是1,这样的方程叫一元一次方程;②等式两边同时加上或减去或乘以或除以不为0一个代数式,所得结果仍是等式;解一元一次方程的步骤:去分母,移项,合并同类项,未知数系数化为1;二元一次方程:含有两个未知数,并且所含未知数的项的次数都是1的方程叫做二元一次方程; 二元一次方程组:两个二元一次方程组成的方程组叫做二元一次方程组;适合一个二元一次方程的一组未知数的值,叫做这个二元一次方程的一个解;二元一次方程组中各个方程的公共解,叫做这个二元一次方程的解;解二元一次方程组的方法:代入消元法/加减消元法;一元二次方程:只有一个未知数,并且未知数的项的最高系数为2的方程1一元二次方程的二次函数的关系大家已经学过二次函数即抛物线了,对他也有很深的了解,好像解法,在图象中表示等等,其实一元二次方程也可以用二次函数来表示,其实一元二次方程也是二次函数的一个特殊情况,就是当Y的0的时候就构成了一元二次方程了;那如果在平面直角坐标系中表示出来,一元二次方程就是二次函数中,图象与X轴的交点;也就是该方程的解了2一元二次方程的解法大家知道,二次函数有顶点式-b/2a,4ac-b2/4a,这大家要记住,很重要,因为在上面已经说过了,一元二次方程也是二次函数的一部分,所以他也有自己的一个解法,利用他可以求出所有的一元二次方程的解1配方法利用配方,使方程变为完全平方公式,在用直接开平方法去求出解2分解因式法提取公因式,套用公式法,和十字相乘法;在解一元二次方程的时候也一样,利用这点,把方程化为几个乘积的形式去解3公式法这方法也可以是在解一元二次方程的万能方法了,方程的根X1={-b+√b2-4ac}/2a,X2={-b-√b2-4ac}/2a3解一元二次方程的步骤:1配方法的步骤:先把常数项移到方程的右边,再把二次项的系数化为1,再同时加上1次项的系数的一半的平方,最后配成完全平方公式2分解因式法的步骤:把方程右边化为0,然后看看是否能用提取公因式,公式法这里指的是分解因式中的公式法或十字相乘,如果可以,就可以化为乘积的形式3公式法:就把一元二次方程的各系数分别代入,这里二次项的系数为a,一次项的系数为b,常数项的系数为c4韦达定理利用韦达定理去了解,韦达定理就是在一元二次方程中,二根之和=-b/a,二根之积=c/a也可以表示为x1+x2=-b/a,x1x2=c/a;利用韦达定理,可以求出一元二次方程中的各系数,在题目中很常用5一元二次方程根的情况利用根的判别式去了解,根的判别式可在书面上可以写为“△”,△=b2-4ac,这里可以分为3种情况:I当△>0时,一元二次方程有2个不相等的实数根;II当△=0时,一元二次方程有2个相同的实数根;III当△<0时,一元二次方程没有实数根在这里,学到高中就会知道,这里有2个虚数根2、不等式与不等式组不等式:①用符号〉,=,〈号连接的式子叫不等式;②不等式的两边都加上或减去同一个整式,不等号的方向不变;③不等式的两边都乘以或者除以一个正数,不等号方向不变;④不等式的两边都乘以或除以同一个负数,不等号方向相反;不等式的解集:①能使不等式成立的未知数的值,叫做不等式的解;②一个含有未知数的不等式的所有解,组成这个不等式的解集;③求不等式解集的过程叫做解不等式;一元一次不等式:左右两边都是整式,只含有一个未知数,且未知数的最高次数是1的不等式叫一元一次不等式;一元一次不等式组:①关于同一个未知数的几个一元一次不等式合在一起,就组成了一元一次不等式组;②一元一次不等式组中各个不等式的解集的公共部分,叫做这个一元一次不等式组的解集;③求不等式组解集的过程,叫做解不等式组;一元一次不等式的符号方向:在一元一次不等式中,不像等式那样,等号是不变的,他是随着你加或乘的运算改变;在不等式中,如果加上同一个数或加上一个正数,不等式符号不改向;例如:A>B,A+C>B+C在不等式中,如果减去同一个数或加上一个负数,不等式符号不改向;例如:A>B,A-C>B-C在不等式中,如果乘以同一个正数,不等号不改向;例如:A>B,AC>BCC>0在不等式中,如果乘以同一个负数,不等号改向;例如:A>B,AC<BCC<0如果不等式乘以0,那么不等号改为等号所以在题目中,要求出乘以的数,那么就要看看题中是否出现一元一次不等式,如果出现了,那么不等式乘以的数就不能为0,否则不等式不成立;3、函数变量:因变量,自变量;在用图象表示变量之间的关系时,通常用水平方向的数轴上的点自变量,用竖直方向的数轴上的点表示因变量;一次函数:①若两个变量X,Y间的关系式可以表示成Y=KX+BB为常数,K不等于0的形式,则称Y 是X的一次函数;②当B=0时,称Y是X的正比例函数;一次函数的图象:①把一个函数的自变量X与对应的因变量Y的值分别作为点的横坐标与纵坐标,在直角坐标系内描出它的对应点,所有这些点组成的图形叫做该函数的图象;②正比例函数Y=KX的图象是经过原点的一条直线;③在一次函数中,当K〈0,B〈O,则经234象限;当K〈0,B〉0时,则经124象限;当K〉0,B〈0时,则经134象限;当K〉0,B〉0时,则经123象限;④当K〉0时,Y的值随X值的增大而增大,当X〈0时,Y的值随X值的增大而减少;。
数学代数基础知识数学代数是数学的一个重要分支,它研究的是数与符号之间的关系,涉及到各种代数结构、代数方程和代数运算等内容。
它的基础知识对于学习和理解更高级的数学概念和应用至关重要。
本文将介绍一些数学代数的基础知识。
一、集合论集合是数学中最基本的概念之一。
一个集合是由一些特定对象组成的整体。
通常用大写字母表示集合,用小写字母表示集合中的元素。
集合间的关系可以用包含关系等数学符号表示。
例如,我们可以用A表示一个集合,A={1, 2, 3, 4}表示集合A包含了元素1、2、3和4。
两个集合之间的并、交和补可以分别表示为A∪B、A∩B和A的补集。
二、代数运算代数运算是数学代数的核心内容之一。
代数运算包括加法、减法、乘法和除法等基本运算,它们遵循一定的运算法则。
加法是指将两个数(或代数式)相加得到它们的和。
减法是指用一个数减去另一个数,得到它们的差。
乘法是指将两个数相乘得到它们的积。
除法是指用一个数除以另一个数,得到它们的商。
代数运算还涉及到有理数、整数、实数和复数等概念。
有理数是可以表示为两个整数的比值的数,整数是不带小数部分的数,实数是包括有理数和无理数的数的集合,复数是形如a+bi的数,其中a和b都是实数,i是虚数单位。
三、方程与不等式方程和不等式是数学代数中重要的概念和工具,用于描述数与符号之间的关系。
方程是由等号连接的两个表达式组成的等式,其中包含了未知数。
解方程是指找到能使等式成立的未知数的值。
常见的方程类型包括一次方程、二次方程和高次方程等。
不等式是由不等号连接的两个表达式组成的不等关系,其中包含了未知数。
解不等式是指找到能使不等式成立的未知数的值。
常见的不等式类型包括一次不等式、二次不等式和分式不等式等。
四、函数函数是数学中一个非常重要的概念,它描述了一个变量如何与另一个变量相关联。
一个函数通常用f(x)来表示,其中x是自变量,f(x)是因变量。
函数的定义域是自变量的取值范围,值域是因变量的取值范围。
数与代数主要知识点数与代数是数学的基础,是数学研究的重要分支。
它们在数学中扮演着重要的角色,涉及到许多重要的概念和方法。
本文将介绍数与代数的主要知识点,包括数的性质、代数方程、函数与图像等内容。
一、数的性质数是数学中最基本的概念,包括自然数、整数、有理数和实数等。
数的性质是研究数学问题的基础,它们具有以下重要性质:1. 数的比较性质:数可以比较大小,可以使用大于、小于和等于等符号进行比较。
2. 数的运算性质:数可以进行加法、减法、乘法和除法等运算,遵循相应的运算规则。
3. 数的性质:数具有交换律、结合律和分配律等性质,这些性质在数学中起到重要的作用。
二、代数方程代数方程是数与代数中的重要概念,它是一种含有未知数的等式。
代数方程的解是使得方程成立的未知数的值。
在代数方程中,我们可以使用代数的方法来求解未知数的值。
代数方程的求解过程中,可以运用因式分解、配方法、根号法等多种方法,求得方程的解。
三、函数与图像函数是数与代数中的重要概念,它描述了两个变量之间的关系。
函数可以用数学表达式表示,其中包含自变量和因变量。
函数的图像是函数在坐标系中的表示,它可以直观地展示函数的特点和性质。
函数的图像可以帮助我们理解函数的变化规律,找到函数的最大值、最小值和零点等重要信息。
四、等差数列与等比数列等差数列与等比数列是数与代数中常见的数列。
等差数列是指数列中相邻两项之间的差值相等的数列,它具有明显的规律性。
等差数列在数学中有广泛的应用,可以用于求和、推导等。
等比数列是指数列中相邻两项之间的比值相等的数列,它也具有明显的规律性。
等比数列在数学中也有重要的应用,可以用于求和、推导等。
五、复数复数是数与代数中的重要概念,它是由实数和虚数构成的数。
复数可以用复数形式表示,其中实部和虚部分别用实数表示。
复数在数学中有广泛的应用,可以用于求解代数方程、计算电路等。
复数具有加法、减法、乘法和除法等运算规则,也有自己的共轭和模等概念。
学习重点数学代数数学是一门广泛应用于各个领域的学科,而代数作为数学的一个重要分支,由于其强大的应用性和严密的逻辑性,被广泛采用于数学研究和实际问题的解决中。
在学习数学代数的过程中,我们需要掌握一些重点概念和技巧,下面我将详细介绍学习重点数学代数的要点。
一、代数基础知识在学习数学代数之前,我们首先要了解一些代数基础知识。
代数的基本概念包括集合、元素、运算符号等。
在代数中,我们通过定义集合的元素和运算符号之间的关系来研究问题。
例如,我们可以定义加法和乘法运算符号,并研究它们之间的性质和规律。
二、代数方程代数方程是数学中一个非常重要的概念,它是用代数表达式表示的等式。
学习代数方程的重点在于掌握解方程的方法和技巧。
解方程是指找到使得等式成立的未知数的值。
常见的代数方程包括一元一次方程、一元二次方程等。
解方程的方法可以通过移项、因式分解、配方法、根式法等来解决。
掌握这些解方程的方法,对于解决实际问题和推导数学定理都有很大的帮助。
三、代数函数代数函数是代数的另一个重要概念,它是一种特殊的关系,将一个集合中的元素与另一个集合中的元素进行对应。
函数的核心思想是确定一个输入和输出之间的关系,通常用符号 f(x) 表示。
在学习代数函数时,我们需要了解函数的定义、性质和图像等。
掌握函数的性质和图像可以帮助我们更好地理解和分析函数的行为。
四、代数的运算法则代数的运算法则是代数学习的重点内容之一。
在代数中,我们经常需要进行加法、减法、乘法、除法和幂运算等。
了解这些运算的性质和规律,可以帮助我们进行精确的计算和推导。
例如,乘法的交换律和分配率等法则在解决数学问题时经常被用到。
五、代数应用问题代数作为一门应用广泛的学科,常常与实际问题相结合。
在学习数学代数时,我们需要掌握将实际问题转化为代数方程或函数的能力。
这就需要我们理解问题的本质,并将其用适当的代数语言进行描述。
通过解决代数应用问题,我们可以培养数学思维和解决问题的能力。
初中数学代数部分基础知识总结代数是数学中的一个分支,它主要研究的是数和运算符号的关系。
在初中数学中,代数是一个非常重要的部分,掌握了代数的基础知识,将有助于我们解决各种数学问题。
1. 代数表达式代数表达式由数和运算符号组成,可以包含变量。
常见的代数表达式包括算式、方程和不等式。
我们可以通过代数表达式来描述数学问题,进行计算和解决问题。
2. 代数运算代数运算是对代数表达式进行操作的过程。
常见的代数运算包括加法、减法、乘法和除法。
我们可以根据运算规则对代数表达式进行简化和计算,得到最终的结果。
3. 一元一次方程一元一次方程是代数中的重要概念。
它包含一个未知数,并且未知数的最高次数为1。
解一元一次方程的方法包括等式法、代入法和消元法。
我们可以通过解方程来求解实际生活中的问题,比如求某个数的值或者求两个量之间的关系。
4. 一元一次不等式一元一次不等式也是代数中的重要内容。
它与一元一次方程类似,只是等号变成了不等号。
解一元一次不等式的方法包括等式法和图像法。
解不等式可以帮助我们确定某个区间的取值范围,进而解决实际问题。
5. 二元一次方程二元一次方程是包含两个未知数的一次方程。
解二元一次方程的方法包括等式法、代入法和消元法。
解二元一次方程可以帮助我们求解两个变量之间的关系,如坐标系中的直线方程、二元关系式等。
总结:初中数学代数部分的基础知识包括代数表达式、代数运算、一元一次方程、一元一次不等式和二元一次方程。
掌握这些内容将有助于我们解决数学问题,提高数学运算能力。
在研究代数的过程中,我们要注重理解概念和方法,并多进行练和应用,从而达到熟练掌握的目标。
数值代数方法及其应用数值代数是数学中的一个分支,旨在通过计算和近似方法解决代数问题。
它结合了代数、数值计算和计算机科学的概念和技术,为科学研究和工程应用提供了强大的工具。
本文将介绍数值代数方法的基本原理、常用技术和应用领域。
一、数值代数方法简介数值代数方法是研究如何通过数值计算求解代数问题的学科。
它的核心思想是用数值计算的方式近似求解代数方程组、计算矩阵的特征值和特征向量等。
数值代数方法基于线性代数和数值分析的基本理论,通过算法和计算机程序实现。
数值代数方法的主要目标是提供一种有效、准确的计算方法,解决实际问题中的线性和非线性代数问题。
它在科学计算、工程模拟、金融建模等领域发挥着重要作用。
常用的数值代数方法包括线性方程组的直接解法、迭代解法、特征值问题的求解方法等。
二、常用的数值代数方法1. 线性方程组的直接解法线性方程组是数值代数中常见的问题之一,它的解决涉及到矩阵的运算和数值计算。
常用的直接解法包括高斯消元法、LU分解法等。
这些方法通过将线性方程组转化为等价的上三角或下三角矩阵,从而求解方程组的解。
2. 迭代解法当线性方程组规模较大时,直接解法的计算量较大。
此时可以使用迭代解法,通过反复迭代逼近线性方程组的解。
常用的迭代解法包括雅可比迭代法、高斯-赛德尔迭代法等。
这些方法通过计算矩阵的逆或逼近逆,逐步接近线性方程组的解。
3. 特征值问题的求解方法特征值问题在物理、化学、工程等领域中都有广泛的应用。
求解特征值问题涉及到矩阵的特征向量和特征值的计算。
常用的方法包括幂法、反幂法、QR方法等。
这些方法通过迭代计算矩阵的特征向量和特征值,从而求解特征值问题。
三、数值代数方法的应用领域数值代数方法在众多领域中都有着广泛的应用。
以下是数值代数方法在几个典型领域中的应用示例:1. 工程应用工程领域中常常需要求解大规模线性方程组,如结构力学问题、电路问题等。
数值代数方法提供了高效、准确的计算方式,可以快速求解这些问题,为工程设计和优化提供支持。
数与代数的知识点数与代数是数学中非常重要的两个概念,它们在数学的发展和应用中起着重要的作用。
本文将介绍数与代数的基本概念,包括数的分类、数的运算、代数的基本概念和代数方程的解法等内容。
一、数的分类数是用来计量和表示数量关系的工具,根据数的性质和特点,可以将数分为不同的类型。
1. 自然数自然数是最基本的数,包括0和所有正整数,用符号N表示。
自然数用于计数,例如1、2、3等。
2. 整数整数包括自然数以及它们的相反数和0,用符号Z表示。
整数可以用来表示正负关系,例如-3、-2、-1、0、1、2、3等。
3. 有理数有理数是可以表示为两个整数的比值的数,包括整数和分数,用符号Q表示。
有理数可以用来表示分数和小数,例如1/2、3/4、0.5等。
4. 无理数无理数是不能表示为两个整数的比值的数,它们的小数部分是无限不循环的。
无理数包括开根号后无限不循环的小数,例如π、√2等。
5. 实数实数包括有理数和无理数,用符号R表示。
实数可以表示所有数的集合,包括整数、分数和无限不循环的小数。
二、数的运算数的运算是数学中的基本操作,包括加法、减法、乘法和除法。
下面分别介绍这些运算。
1. 加法加法是将两个数合并为一个数的运算,用符号+表示。
例如,1 + 2= 3。
2. 减法减法是从一个数中减去另一个数的运算,用符号-表示。
例如,3 - 2 = 1。
3. 乘法乘法是将两个数相乘得到一个新的数的运算,用符号×表示。
例如,2 × 3 = 6。
4. 除法除法是将一个数分为若干等份的运算,用符号÷表示。
例如,6 ÷ 3= 2。
三、代数的基本概念代数是研究数与数之间的关系和运算规律的数学分支,它引入了未知数和符号表示,使得数学问题可以用代数式和方程来表示和求解。
1. 代数式代数式是由数、未知数和运算符号组成的表达式,它可以表示数与数之间的关系。
例如,3x + 2y是一个代数式,其中x和y是未知数。
初中数学中的代数知识点归纳代数是数学中的一个重要分支,涉及到数字、变量、运算符号和方程等概念。
在初中阶段,学生开始接触和学习代数的基本知识和技能。
下面,我们将对初中数学中的代数知识点进行归纳总结,以帮助学生更好地理解和应用代数。
一、变量与常量在代数中,变量和常量是我们经常遇到的概念。
变量表示未知数或可变的数,用字母来表示,如x、y、z等。
常量则表示固定的数值。
变量和常量可以通过运算符号来进行运算,如加减乘除等。
二、代数表达式代数表达式是由变量、常量和运算符号组成的数学式子。
代数表达式可以进行加减乘除等运算。
初中阶段常见的代数表达式有一元一次多项式、二元一次多项式和一元二次多项式等。
三、一元一次方程一元一次方程是一个变量的一次多项式等于一个常数的代数方程。
一元一次方程的一般形式为ax+b=c,其中a、b、c都是已知的数,其中a不等于0。
解一元一次方程的方法有逆运算法、平衡法、图表法等。
四、线性方程组线性方程组是由多个一元一次方程组成的方程组。
线性方程组的一般形式为:a₁x+b₁y=c₁a₂x+b₂y=c₂...其中a₁、b₁、c₁等均为已知数。
解线性方程组可以使用消元法、代入法、加减法等方法。
五、比例与变比比例是两个数或两个量之间的等比关系。
比例可以通过构造比例式、比值、倍数等方式体现。
变比则是比例的推广,包括三个或三个以上数或量之间的等比关系。
六、百分数与利率百分数是以百为基数的百分比,用百分号表示。
百分数可以通过换分数形式、转化为小数形式等方式进行运算。
利率是指单位时间内利息与本金之比。
利率可以通过换分数形式、转化为小数形式等方式进行计算。
七、方程与不等式方程是一个等号连接的数学式子,方程中包含了一个或多个未知数。
不等式则是一个不等号连接的数学式子,不等式中同样包含了一个或多个未知数。
解方程和不等式需要确定未知数的值域或解的范围,这可以通过图解法、试验法、代入法等方法实现。
八、函数函数是一个输入与输出之间的对应关系。
《数与代数》知识点整理数与代数是数学的基础课程,涵盖了数的性质和运算、代数方程、函数与图像等内容。
以下是《数与代数》的一些重要知识点整理。
1.自然数、整数、有理数和实数:自然数是最基本的数,包括正整数和0。
整数是自然数的扩展,包括正整数、负整数和0。
有理数是可以表示为两个整数之比的数,包括整数和分数。
实数是可以表示在数轴上的所有数。
2.数的运算:加法、减法、乘法和除法是数的基本运算。
加法是将两个数相加得到和;减法是从一个数中减去另一个数得到差;乘法是将两个数相乘得到积;除法是将一个数除以另一个数得到商。
3.数的性质:数的性质包括奇偶性、质数与合数、约数与倍数、整除关系等。
奇数是不能被2整除的数,偶数是能被2整除的数。
质数是只有1和本身两个因数的数,合数是除了1和本身还有其他因数的数。
约数是整除一个数的整数,倍数是一个数的整数倍。
4.代数方程:代数方程是包含未知数的等式,具有解的方程被称为方程组。
代数方程的解是能够使方程成立的值。
一元一次方程是未知数的一次方程,形式为ax+b=0,其中a和b是常数。
一元二次方程是未知数的二次方程,形式为ax^2+bx+c=0,其中a、b和c是常数。
5.函数与图像:函数是数学中的一个重要概念,将一个自变量的值与一个因变量的值建立起对应关系。
函数的图像是函数的几何图形表示,通常表示在平面直角坐标系上。
函数的图像可以通过确定函数的值和自变量的值绘制出来,也可以通过函数的性质和变化规律进行分析。
6.指数与对数:指数是幂的一种表达方式,指数运算包括乘方、开方和幂运算。
对数是幂运算的逆运算,用来求解指数运算中的未知数。
7.连分数:连分数是一种特殊形式的分数,其中分子是一个整数,分母是一个整数加一个分数。
连分数可以无限展开,且有一些特殊的性质和应用。
8.三角比:三角比是指角度和三角函数之间的关系,常用的三角函数有正弦、余弦和正切。
三角比可以用来解决与角度相关的问题,例如计算角度的大小等。
数与代数知识点总结数与代数是数学中的一个重要分支,它包括整数、有理数、实数以及各种数的运算规则、方程及不等式的求解等内容。
以下是数与代数的一些常见知识点的总结:1.自然数、整数、有理数、实数:自然数是从1开始的正整数,整数包括正整数、负整数和0,有理数包括整数和可以表示为两个整数比的数,实数包括有理数和无理数。
2.有理数的运算:有理数的加减乘除运算遵循通常的运算法则,加法和乘法满足交换律、结合律和分配律,除法通过乘以倒数的方式来进行。
3.实数的运算性质:实数的加法和乘法满足交换律、结合律和分配律,除法通过乘以倒数的方式来进行。
实数的加法运算是封闭的,乘法运算是封闭的(除0以外),并且实数中存在加法单位元0和乘法单位元14.数轴和绝对值:数轴是一个水平直线,用来表示实数大小的工具。
绝对值是一个非负数,表示一个数距离0的距离。
5.方程与不等式:方程是含有一个未知数的等式,求解方程就是找到使等式成立的未知数的值。
不等式是含有一个未知数的不等式关系,求解不等式就是找到使不等式关系成立的未知数的取值范围。
6. 一元一次方程与不等式:一元一次方程是一次项和常数项组成的方程,形式为ax+b=0,其中a和b为已知数,x为未知数。
一元一次不等式是一次项和常数项组成的不等式,形式为ax+b>0或ax+b<0。
7. 一元二次方程与不等式:一元二次方程是二次项、一次项和常数项组成的方程,形式为ax^2+bx+c=0。
一元二次不等式是二次项、一次项和常数项组成的不等式,形式为ax^2+bx+c>0或ax^2+bx+c<0。
8.分式方程与不等式:分式方程是含有一个或多个分式的方程,求解时可以通过通分、约分等方法进行。
分式不等式是含有一个或多个分式的不等式,求解时可以通过通分、约分等方法进行。
9.幂与指数:幂是一个数连乘若干次的结果,底数表示要连乘的数,指数表示要连乘的次数。
指数具有乘法法则和幂的乘方法则。
数学中的数值代数与数值线性代数数值代数和数值线性代数是数学中重要的分支,它们在计算机科学、物理学、工程学等领域中扮演着重要的角色。
本文将对数值代数和数值线性代数进行介绍和探讨。
一、数值代数数值代数是研究用计算机或数值方法解决代数问题的学科。
它主要关注的是如何在计算机上有效地进行数值计算。
数值代数包括了矩阵运算、线性方程组求解、特征值和特征向量计算等内容。
首先,我们来讨论矩阵运算。
矩阵是数值代数中常见的对象,它可以表示线性方程组、线性映射等。
矩阵的加法、减法和数乘是常见的运算。
此外,还有乘法和转置运算等。
这些运算在计算机中可以通过矩阵乘法、矩阵加法等算法来实现。
接下来,我们谈谈线性方程组求解。
线性方程组是数值代数中重要的问题之一,它可以用矩阵和向量表示。
求解线性方程组的问题可以通过高斯消元法、LU分解等方法来解决。
这些方法可以有效地求解大规模的线性方程组,并且在实际应用中有着广泛的应用。
最后,我们探讨特征值和特征向量的计算。
特征值和特征向量是矩阵运算中重要的概念。
通过求解矩阵的特征值和特征向量,我们可以了解矩阵的性质和变换。
在实际应用中,特征值和特征向量在数据降维、图像处理等领域具有广泛的应用。
二、数值线性代数数值线性代数是数学中研究线性方程组和矩阵的数值解法的学科。
它主要关注如何在计算机上高效地求解线性方程组和矩阵的特征值和特征向量等问题。
数值线性代数的方法常常基于数值代数的理论,通过数值计算实现。
首先,我们来介绍线性方程组的数值解法。
线性方程组的数值解法可以通过矩阵分解来实现。
常见的数值解法包括LU分解、QR分解、Cholesky分解等。
这些分解方法可以高效地求解线性方程组,并且能处理大规模的线性方程组。
除了线性方程组的求解,数值线性代数还涉及矩阵特征值和特征向量的计算。
特征值和特征向量的计算可以通过幂法、反幂法、QR算法等来实现。
这些方法可以对矩阵的特征值和特征向量进行准确的计算,并且在实际应用中具有广泛的应用。
代数知识点总结高中一、代数基本概念1.1 数和代数式数是数学中的基本概念,代数式是由数字、字母和运算符号组成的式子,例如:2x+3y。
代数式既可以是一个数,也可以是一组数之间的关系。
1.2 方程和不等式方程是一个含有未知数的等式,例如:2x+3=7。
不等式是含有不等号的式子,例如:2x+3>7。
解方程和不等式是代数学习的重要内容之一。
1.3 函数函数是一种特殊的关系,它把一个集合中的元素对应到另一个集合中的唯一元素。
函数的表示方法可以用方程、图像等多种形式。
二、代数运算2.1 代数运算的基本性质代数运算包括加法、减法、乘法、除法等,它们有一些基本性质,例如:结合律、分配律、交换律等。
掌握这些性质可以帮助我们简化计算过程。
2.2 方程的解法解方程是代数学习中的核心内容,我们需要掌握一些解方程的基本方法,例如:去括号、合并同类项、移项等。
2.3 一元二次方程一元二次方程是高中代数中的重要内容,它的一般形式为ax^2+bx+c=0,我们需要掌握求一元二次方程根的方法,包括因式分解、配方法、求根公式等。
2.4 不等式的解法解不等式也是代数学习的重要内容,我们需要掌握不等式的基本性质,以及求解不等式的方法,例如:用图像法、消元法等。
三、代数式的化简3.1 合并同类项合并同类项是化简代数式的基本操作,我们需要将含有相同字母的项合并在一起,以简化计算。
3.2 因式分解因式分解是将代数式按照因子的形式分解,使得代数式更加简洁,这在解方程、不等式和求极限等方面有重要应用。
3.3 提公因式提公因式是化简代数式的一种方法,我们需要找到代数式中的公因式,然后进行提取,以简化代数式的计算。
四、函数及其图像4.1 函数的概念函数是一种特殊的关系,它包括定义域、值域、图像等多个组成部分,我们需要掌握函数的定义和性质。
4.2 函数的表示函数可以用方程、表格、图像等多种形式进行表示,我们需要理解不同表示方式之间的转换关系。
数与代数知识点数与代数是数学中的重要领域,它涵盖了从基本的数字概念到复杂的代数运算和方程求解等众多内容。
首先,让我们来聊聊数的概念。
数可以分为自然数、整数、分数、小数等。
自然数就是我们最熟悉的 1、2、3、4……它们用于计数。
整数则包括正整数、零和负整数。
分数是把一个整体平均分成若干份,表示其中的一份或几份的数。
比如,把一个蛋糕平均分成 8 份,其中的 3 份就可以用 3/8 来表示。
小数则是分数的另一种表现形式,比如05 就是 1/2 的小数形式。
数的运算也是数与代数中的关键部分。
加法是把两个或多个数量合并在一起。
比如,你有 3 个苹果,我给你 2 个,那你现在就有 5 个苹果,这就是 3 + 2 = 5。
减法与加法相反,是已知两个数的和与其中一个加数,求另一个加数的运算。
比如 5 2 = 3,表示从 5 个苹果中拿走2 个,还剩下 3 个。
乘法是求几个相同加数和的简便运算。
例如,3 个4 相加,就可以用乘法表示为 3×4 = 12。
除法是乘法的逆运算,比如12÷4 = 3,表示把 12 平均分成 4 份,每份是 3。
在数的运算中,还有一些运算规则和性质需要我们掌握。
比如加法交换律,a + b = b + a,也就是说 2 + 3 和 3 + 2 的结果是一样的,都等于 5。
还有加法结合律,(a + b) + c = a +(b + c),比如(2 + 3) + 4 = 2 +(3 + 4) 都等于 9。
乘法也有交换律和结合律,a×b= b×a,(a×b)×c = a×(b×c)。
此外,还有乘法分配律,a×(b + c)= a×b + a×c,比如 5×(2 + 3) = 5×2 + 5×3 = 25。
接下来,我们进入代数的世界。
代数中最基本的元素是字母,字母可以代表一个未知数或者一个变化的数。
数学代数的初步生疏学问点数学代数的初步生疏学问点用字母表示数1用字母表示数的意义和作用*用字母表示数,可以把数量关系简明的表达出来,同时也可以表示运算的结果。
2用字母表示常见的数量关系、运算定律和性质、几何形体的计算公式(1)常见的数量关系路程用s表示,速度v用表示,时间用t表示,三者之间的关系:s=vtv=s/tt=s/v总价用a表示,单价用b表示,数量用c表示,三者之间的关系:a=bcb=a/cc=a/b (2)运算定律和性质加法交换律:a+b=b+a加法结合律:(a+b)+c=a+(b+c)乘法交换律:ab=ba乘法结合律:(ab)c=a(bc)乘法支配律:(a+b)c=ac+bc减法的性质:a-(b+c)=a-b-c(3)用字母表示几何形体的公式长方形的长用a表示,宽用b表示,周长用c表示,面积用s表示。
c=2(a+b)s=ab正方形的边长a用表示,周长用c表示,面积用s表示。
c=4as=a2平行四边形的底a用表示,高用h表示,面积用s表示。
s=ah三角形的底用a表示,高用h表示,面积用s表示。
s=ah÷2梯形的上底用a表示,下底b用表示,高用h表示,中位线用m表示,面积用s 表示。
s=(a+b)h÷2长方体的长用a表示,宽用b表示,高用h表示,外表积用s表示,体积用v表示。
v=shs=2(ab+ah+bh)v=abh正方体的棱长用a表示,底面周长c用表示,底面积用s表示,体积用v表示. s=6a2v=a3圆柱的高用h表示,底面周长用c表示,底面积用s表示,体积用v表示. s侧=chs表=s侧+2s底v=sh圆锥的高用h表示,底面积用s表示,体积用v表示.v=sh/33用字母表示数的`写法数字和字母、字母和字母相乘时,乘号可以记作“.”,或者省略不写,数字要写在字母的前面。
当“1”与任何字母相乘时,“1”省略不写。
在一个问题中,同一个字母表示同一个量,不同的量用不同的字母表示。
20世纪最好的十个算法( Computing in Science & Engineering 评选)
1.1946.Los Alamos的Von Neumann,Stan Vlam,Nick Metropolis编的Metropolis算法,即Monte Carlo方法
2.1947兰德公司的Grorge Dantzig创造的线性规划的单纯性算法
3.1950.美国国家标准局数值分析所的Magnus Hestenes,Edward Stiefel, Cornelius Lanczos的Krylovz空间迭代法
4.1951 橡树岭国家实验室的Alston Householder矩阵计算的分解方法
5.1951 John Backus在IBM领导的小组研制的Fortron最优编译程序
6.1959-61 伦敦的Ferranti Ltd的J.G.F.Francis的称为QR的算法的计算机
本征值的稳定的算法
7.1962London的Elliot Brothers Ltd的Tony Hoare提出的快速(按大小)分
类法
8.1965 IBM的Cooley与Princeton及Bell的Turkey的FFT算法
9.1977 Brighham Young大学的Helaman Ferguson和Rodney Forcede的整数关系侦察算法
10.1987 Yale的Leslie Greengard和Vladinimir Rokhlin发明的快速多级
算法
数值代数上课内容:
一、预备知识(基础)
1)误差分析
2)范数理论
3)初等变换与矩阵分解
二、线性方程组的求解
1)直接法
2)迭代法
3)最小二乘问题与矩阵广义逆
三、矩阵特征值问题
1)普通特征值问题
a)幂法和反幂法
b)QR方法
2)对称特征值问题
各部分的主要知识要点:(主要看上课笔记)
一、预备知识(基础)
§1 误差分析基本要求:
1)了解数值代数的研究对象与特点及主要研究内容
2)了解误差的基本知识及误差来源、误差种类
3)了解浮点运算和舍入误差分析
4)了解算法的评价及算法的向后稳定
§2范数理论
基本要求:
1)熟练掌握向量范数的定义,会判断给定的某个函数是否是向量范数(范数的三个条件正定性、齐次性和三角不等式)
2)了解常用向量范数、范数等价定理
3)熟练掌握矩阵范数的定义,会判断给定的某个函数是否是矩阵范数(范数的三个条件正定性、齐次性和三角不等式)
4)熟练掌握几个特殊的矩阵范数-算子范数、相容范数、酉不变范数的定义
5)掌握常用矩阵范数1-范数,2-范数, -范数,F-范数的定义,并清楚且会证明它们分别属于算子范数、相容范数、酉不变范数的那一种范数
6)会证明常用的范数不等式
7)了解矩阵的谱和谱半径的定义
二、初等变换与矩阵分解
§1初等变换(主要看上课笔记)
基本要求:
1)了解初等变换的一般形式和一般初等变换的性质
2)熟练掌握两种特殊的初等变换-Gauss消元变换、Household变换
a)熟练掌握Gauss消元变换的定义和性质,特别是消元性质,会利用Gauss消元变
换对向量进行消元
b) 熟练掌握Householder变换/初等Hermit阵的定义和性质,特别是变换性质和消元
性质,会利用Householder变换对向量进行消元,会求Householder变换矩阵
3)熟练掌握Givens旋转变换的定义和性质,特别是消元性质即消元特点,会灵活运用Givens 旋转变换对向量进行消元(消调某一个变量)
4)了解交换阵的定义即性质
§2 矩阵分解
1、基于Gauss消元阵的分解
基于Gauss消元阵的分解,包括无主元LU分解、列主元LU分解、对称正定阵的Cholesky 分解
基本要求:
1)熟练掌握无主元LU分解的具体过程,会写出相应的程序,给定一个矩阵,会计算它的
LU 分解矩阵
2) 了解LU 分解的不稳定性和LU 分解的唯一性及存在条件
det()0(1,2,,)
.
1n n k k n A R D A k n A L U A LU ⨯∈=≠== 若阶方阵的顺序
主子式则可唯一地分解为一个单位下三角阵和非奇异的
上三角阵的乘积。
即定理(矩阵分解定理) 3) 熟练掌握列主元LU 分解的具体过程,会写出相应的程序,给定一个矩阵,会计算它的
PLU 分解矩阵
4) 会计算对称正定阵的Cholesky 分解-可通过LU 分解或元素比较法求解
5) 了解带状矩阵的定义及带状矩阵的LU 分解特点,特别是会计算三对角矩阵的LU 分解
矩阵
2、 基于Householder 变换的矩阵约简
基于Householder 变换的矩阵约简,包括 OR 分解、上-Hessenberg 分解
基本要求:
1) 了解矩阵的QR 分解定理,会利用Gram -Schmidt 正交化方法和Householder 变换方
法对给定矩阵A 进行QR 分解,并会熟练写出分解程序。
2) 了解QR 分解的行修改问题的QR 分解方法(充分利用已有的结果)
若已知A 的QR 分解,a 是n 为列向量,如何求 0T A A a ⎡⎤=⎢
⎥⎣⎦
的QR 分解 注:利用Givens 旋转变换
()()()0Q 1,12,11,1100G n n G n G n A ⎡⎤⎢⎥⎛⎫⎢⎥-+++= ⎪⎢⎥⎝⎭⎢⎥⎣⎦
3) 清楚上-Hessenberg 分解的想法及分解的具体过程,给定一个矩阵,熟练求出其上-
Hessenberg 分解,了解该分解的用处-计算矩阵特征值
4) 了解 关于上-Hessenberg 分解的几点说明 (5条 )
会证明 Q 及H 由A 及Q 的第一列确定
3、奇异值分解(SVD )
(主要看上课笔记和课件)
基本要求:
1)了解矩阵奇异值的定义和奇异值分解定理SVD
2了解奇异值分解定理的证明过程
3) 掌握正交投影的定义及正交投影算子的定义和计算
4) 了解矩阵A 的值域、零空间及其各自正交补空间的正交投影算子与SVD 分解中两个酉
阵的关系
4、矩阵的Schur 分解定理
基本要求:
了解矩阵的Schur 分解定理的内容及证明过程
三、 线性方程组的求解
1)直接法
2)迭代法
3)最小二乘问题与矩阵广义逆
§1 直接法 (参考 蒋长锦 第二章)
基本要求
1)了解直接构造法的一般思想
2)会用回代方法解三角方程组,并编写程序
3)对三对角方程组会利用追赶法求解,并编写程序
4)结合矩阵的常用分解可得几个基本直接法。
给定一个线性方程组,会利用LLI 、PLU 和QR 分解等方法分解方程组
§2线性方程组的扰动分析
基本要求
1)了解计算解与精确解的相对误差、绝对误差
2)掌握并会灵活应用Banach 引理
3)熟练掌握矩阵的条件数的概念,了解条件数的性质,会利用条件数判断问题、良态、坏条件、病态。
4)了解参差的概念
§3线性方程组的迭代法基本要求
1)了解迭代法的一般想法
2)理解迭代法要解决的几个问题
(1)如何构造迭代格式
(2)迭代序列是否收敛
(3)收敛速度
(4)何时停机
(5)误差估计
3)了解迭代法的构造思想,了解迭代矩阵的概念
4)掌握迭代收敛的充要条件、充分条件;会判断一个迭代格式是否收敛
迭代 (1)()(0,1,2,)k k x Bx g k +=+= 收敛0()1k B B ρ⇔→⇔<
()(1)()
1,.
k k x Bx g B B -=+<迭代法收敛的充分条件如果迭代格式的迭代矩阵的某一种范数则此迭代格式收敛
5)会对迭代格式进行误差估计,确定停机准则或最大迭代步数
6)了解迭代的平均收敛速度和渐近收敛速度的定义
7)熟练掌握三个常用迭代法的迭代格式(矩阵形式、分量形式),会求它们的迭代矩阵。
掌握收敛条件/收敛准则,给定一个方程组,会利用三种迭代中某种指定迭代法求解。
§4大型稀疏实对称方程组的lancaos 方法(暂略),共轭梯度法(最优化中会讲)
四、 最小二乘问题
§1,最小二乘问题
1)了解最小二乘问题的来源,最小二乘问题的表达方式
2)了解最小二乘问题解的存在性
3)了解法方程组/正规方程的概念
4)会求最小二乘问题的通解
5)了解极小范数最小二乘问题,解的存在性、唯一性
6)了解常用的数值解法
①正规方程法
②QR 分解法
③BJorok 方法
§2Moor-Penrose 广义逆
基本要求
1)了解矩阵的广义逆的定义
2)了解广义逆的的基本性质和特殊性质
3)熟练计算一个给定矩阵的广义逆
§3广义逆与最小二乘问题
会利用广义逆表示最小二乘问题的解
第五部分 普通特征值问题
§1矩阵特征值的基本性质 4
1)了解第一圆盘定理、第二圆盘定理
§2幂法原理-1)了解幂法的基本原理
2)会利用幂法计算矩阵的最大特征值对应特征向量
3)了解幂法的基本算法并会利用反幂法计算矩阵的最小特征值及特征向量
4)了解反幂法的基本算法并会利用反幂法计算矩阵的最小特征值及特征向量
5)掌握Rayleigh 商的定义
§QR 方法(十大计算法之一)
1)理解QR 迭代的过程
2)掌握QR方法的改进技术——上Hesenbeng化3)掌握位移技巧——双步位移QR迭代。