線(xiàn)性代數(shù)（第二版）

目錄
第二版前言
第一版前言
第1章 行列式 1
引言 1
1.1 二階行列式和三階行列式 2
1.1.1 二元線(xiàn)性方程組與二階行列式 2
1.1.2 三階行列式 3
1.2 n 階行列式 4
1.2.1 排列與逆序數(shù) 4
1.2.2 對(duì)換 5
1.2.3 n 階行列式 6
1.3 行列式的性質(zhì) 11
1.4 行列式按行（列）展開(kāi) 15
1.5 克拉默法則 26
1.6 案例分析 29
1.6.1 “楊輝三角”中的行列式 29
1.6.2 小行星軌道問(wèn)題 32
1.6.3 行列式在數(shù)據(jù)插值中的應(yīng)用 34
習(xí)題1 36
第2章 矩陣 41
引言 41
2.1 矩陣的概念 42
2.1.1 引例 42
2.1.2 矩陣的定義 43
2.1.3 特殊矩陣 45
2.1.4 矩陣的相等 48
2.2 矩陣的運(yùn)算 48
2.2.1 矩陣的加法 48
2.2.2 數(shù)乘矩陣 49
2.2.3 矩陣的乘法 50
2.2.4 方陣的冪 54
2.2.5 矩陣的轉(zhuǎn)置 57
2.2.6 方陣的行列式 59
2.3 逆矩陣 60
2.3.1 逆矩陣的定義 60
2.3.2 矩陣可逆的充分必要條件 61
2.3.3 可逆矩陣的性質(zhì) 64
2.3.4 逆矩陣的應(yīng)用 66
2.4 分塊矩陣 69
2.4.1 分塊矩陣的概念 69
2.4.2 分塊矩陣的運(yùn)算 70
2.5 案例分析 76
2.5.1 信息編碼問(wèn)題 76
2.5.2 人口就業(yè)問(wèn)題 78
2.5.3 人口預(yù)測(cè)問(wèn)題 79
習(xí)題2 81
第3章 矩陣的初等變換與線(xiàn)性方程組 86
引言 86
3.1 矩陣的初等變換 87
3.1.1 矩陣初等變換的概念 87
3.1.2 矩陣的等價(jià) 87
3.1.3 初等矩陣 89
3.1.4 用初等行變換求逆矩陣 92
3.2 矩陣的秩 95
3.2.1 矩陣秩的定義 95
3.2.2 用初等變換求矩陣的秩 96
3.3 線(xiàn)性方程組解的判定 99
3.3.1 消元法解線(xiàn)性方程組 99
3.3.2 線(xiàn)性方程組解的判定定理 101
3.4 案例分析 107
3.4.1 電路分析問(wèn)題 107
3.4.2 投入產(chǎn)出模型 110
習(xí)題3 114
第4章 向量組的線(xiàn)性相關(guān)性 120
引言 120
4.1 向量組的線(xiàn)性組合 121
4.1.1 n維向量 121
4.1.2 向量組的線(xiàn)性組合 123
4.1.3 向量組的等價(jià) 125
4.2 向量組的線(xiàn)性相關(guān)性 127
4.2.1 向量組的線(xiàn)性相關(guān)與線(xiàn)性無(wú)關(guān) 127
4.2.2 向量組線(xiàn)性相關(guān)的充分必要條件 129
4.3 向量組的秩 133
4.4 線(xiàn)性方程組解的結(jié)構(gòu) 135
4.4.1 齊次線(xiàn)性方程組解的結(jié)構(gòu) 135
4.4.2 非齊次線(xiàn)性方程組解的結(jié)構(gòu) 140
4.5 向量空間 142
4.5.1 向量空間的概念 142
4.5.2 基、維數(shù)與坐標(biāo) 143
4.5.3 過(guò)渡矩陣與坐標(biāo)變換 146
4.6 案例分析 148
4.6.1 氣象觀測(cè)站的調(diào)整問(wèn)題 148
4.6.2 配方問(wèn)題 149
4.6.3 離散時(shí)間信號(hào) 151
習(xí)題4 152
第5章 矩陣的特征值與特征向量 157
引言 157
5.1 向量的內(nèi)積與正交 158
5.1.1 向量的內(nèi)積 158
5.1.2 向量組的正交化、單位化 160
5.1.3 正交矩陣 164
5.2 矩陣的特征值與特征向量 165
5.2.1 特征值與特征向量的概念 165
5.2.2 特征值與特征向量的性質(zhì) 168
5.3 相似矩陣 171
5.3.1 相似矩陣的概念與性質(zhì) 172
5.3.2 矩陣與對(duì)角矩陣相似的充分必要條件 173
5.4 實(shí)對(duì)稱(chēng)矩陣的相似對(duì)角化 177
5.4.1 實(shí)對(duì)稱(chēng)矩陣的特征值與特征向量 177
5.4.2 實(shí)對(duì)稱(chēng)矩陣的對(duì)角化 178
5.5 案例分析 182
5.5.1 PageRank算法 182
5.5.2 人口遷移問(wèn)題 184
5.5.3 受教育程度的依賴(lài)性 185
5.5.4 兔子繁殖問(wèn)題 187
習(xí)題5 189
第6章 二次型 193
引言 193
6.1 二次型及其標(biāo)準(zhǔn)形 193
6.1.1 二次型的概念 194
6.1.2 二次型的標(biāo)準(zhǔn)形 196
6.1.3 矩陣的合同 197
6.2 化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形 198
6.2.1 正交變換法化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形 198
6.2.2 配方法化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形 202
6.2.3 初等變換法化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形 207
6.3 正定二次型 209
6.3.1 慣性定理 210
6.3.2 二次型的正定性 211
6.4 案例分析 213
6.4.1 線(xiàn)性控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性 213
6.4.2 主成分分析 215
習(xí)題6 219
部分習(xí)題答案 221
主要參考文獻(xiàn) 234