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内容大纲
本书是针对数据科学与统计专业学生编写的线性代数教材,共分为5章:线性方程组与矩阵的运算、线性方程组的解集结构与向量空间、正交与奇异值分解、行列式、特征值与特征向量。本书兼顾理论和应用、证明和计算,强调理论与应用结合、代数与几何结合、分析推理与直观感觉结合。学生通过对本书的学习,可以为以后专业课的学习打下扎实的线性代数基础。同时,本书使用Julia软件作为计算、绘图工具,开放源代码,学生可以进行一定的计算和编程训练。在数字时代,线性代数的工具性对于人才发展至关重要,进行“工具型”的线性代数基础教育,可以培养学生在数字时代的数学能力和问题解决能力。此外,本书包含了丰富的思政元素,可以引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观。
本书除适合数据科学与统计专业学生使用外,也可供数学相关专业学生阅读。 -
作者介绍
高光远,博士,中国人民大学统计学院副教授,新疆财经大学统计与数据科学学院副教授、副院长(中组部第11批援疆干部)。高光远博士毕业于澳大利亚国立大学,获得统计学博士学位,曾就读于同济大学土木工程学院,获得工学学士学位。高光远博士主要从事风险管理与精算研究,在国内外知名学术期刊上发表多篇论文,主持国家自然科学基金项目、北美精算师协会研究项目、“线性代数”课程教学改革项目。 -
目录
前言
第1章 线性方程组与矩阵的运算
1.1 向量
1.2 线性方程组
1.3 消元法
1.4 矩阵的逆
1.5 矩阵的转置与置换矩阵
第2章 线性方程组的解集结构与向量空间
2.1 向量空间及其子空间
2.2 线性相关和线性无关的向量组
2.3 齐次线性方程组的解集结构
2.4 非齐次线性方程组的解集结构
2.5 和矩阵相关的四个子空间
2.6 非线性方程组的解*
第3章 正交与奇异值分解
3.1 欧几里得空间
3.2 矩阵的四个子空间
3.3 奇异值分解*
3.4 投影与最小二乘法
3.5 Gram-Schmidt正交化
3.6 正交函数*
第4章 行列式
4.1 行列式的定义、性质及其计算
4.2 行列式按行(列)展开、克拉默法则
4.3 分块矩阵
第5章 特征值与特征向量
5.1 矩阵的特征值与特征向量
5.2 矩阵的对角化
5.3 对称矩阵的对角化与二次型
5.4 正定矩阵与正定二次型
5.5 主成分分析*
5.6 马尔可夫链*
5.7 解微分方程组*
附录
附录A 习题答案
A.1 线性方程组与矩阵的运算
A.2 线性方程组的解集结构与向量空间
A.3 正交与奇异值分解
A.4 行列式
A.5 特征值与特征向量
附录B 相关概念和软件使用
B.1 相关概念
B.2 Julia
索引
参考文献
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