深圳大学 《矩阵分析》教学大纲_深圳大学教学大纲

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《矩阵分析》教学大纲

英文名称：Matrix Analysis

一、课程目的与要求

通过本课程的学习，使学生在已掌握本科阶段线性代数知识的基础上，进一步深化和提高矩阵理论的相关知识。并着重培养学生将所学的理论知识应用于本专业的实际问题和解决实际问题的能力。本课程要求学生从理论上掌握矩阵的相关理论，会证明简单的一些命题和结论，从而培养逻辑思维能力。要求掌握一些有关矩阵计算的方法，如各种标准型、矩阵函数等，为今后在相关专业中实际应用打好基础。

二、学时/学分：60学时/3学分

三、课程内容及学时安排

(1)线性空间与线性变换 10学时

 理解线性空间的概念，掌握基变换与坐标变换的公式；  掌握子空间与维数定理，了解线性空间同构的含义；  理解线性变换的概念，掌握线性变换的矩阵表示。（不变子空间不作要求）

(2)内积空间 8学时

 理解内积空间的概念，掌握正交基及子空间的正交关系；  了解内积空间的同构的含义，掌握判断正交变换的判定方法；

 理解酋空间的概念，会判定一个空间是否为酋空间的方法，掌握酋空间与实内积空间的异同；

 掌握正规矩阵的概念及判定定理和性质，理解厄米特二次型的含义。

(3)矩阵的相似标准形与若干分解形式 18学时

     掌握矩阵相似对角化的判别方法；会求矩阵的约当标准形； 掌握哈密顿—开莱定理，会求矩阵的最小多项式； 会求史密斯标准形；

掌握正规矩阵及其酉对角化。

掌握多项式矩阵的互质性与既约性的判别方法，会求有理分式矩阵的标准形及其仿分式分解；

 了解舒尔定理及矩阵的满秩分解、QR分解、奇异值分解及谱分解。

(4)赋范线性空间 10学时

 了解赋范线性空间的及范数导出的度量，了解Lebsaque积分与L空间；  掌握矩阵的各种范数定义、谱半径及其性质。，p(5)矩阵函数及其应用 6学时

    理解向量范数、矩阵范数及向量和矩阵的极限的概念； 掌握矩阵幂级数收敛的判定方法，会求矩阵函数； 会求矩阵的微分与积分；

了解矩阵函数在线性系统理论中的应用。

(6)广义逆矩阵 6学时

了解矩阵的Moore-Penrose广义逆及其性质

(7)复习 2学时

四、主要参考书

1．罗家洪，《矩阵分析引论》，华南理工大学出版社，2002。2．《特殊矩阵》，陈景良，陈向晖，清华大学出版社，2001。

3．A.Berman, R.Plemmons，Nonnegative Matrices in Mathematical Sciences, Academic Pre, New York, 1979.4．北京大学数学系，《高等代数》，人民教育出版设，1978。5．陈公宁，《矩阵理论与应用》，高等教育出版社，1990。6．苏育才、姜翠波、张跃辉，《矩阵理论》(讲义)，2003。7．《Matrix Analysis》, R.A.Horn and C.I.Johnson, Cambridge Pre(中译本)，杨奇译，天津 大学出版社，1988。