出版時間:2009-1 出版社:人民郵電出版社 作者:(美)拉克斯 頁數(shù):312 譯者:傅鶯鶯,沈復(fù)興
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前言
現(xiàn)年82歲的彼得.拉克斯(Peter D.Lax)教授原籍匈牙利,自1958年開始就一直在美國紐約州立大學從事教學與研究工作,是美國科學院院士、紐約大學柯朗數(shù)學研究所前所長.他在純數(shù)學與應(yīng)用數(shù)學的諸多領(lǐng)域都有極其卓越的建樹,被公認為是當代最頂尖的數(shù)學家和數(shù)學教育家之一,2005年,拉克斯憑借其“在偏微分方程的理論研究以及應(yīng)用中起到的奠基性貢獻,以及在計算該類方程結(jié)果時做出的不懈努力”榮獲世界數(shù)學最高榮譽的阿貝爾獎,拉克斯教授一生致力于數(shù)學教育,獨立撰寫或與他人合著教材逾20部。正如授予他阿貝爾獎的挪威科學院所言,他“在數(shù)學領(lǐng)域有著相當深遠的影響,這不僅表現(xiàn)在他的研究貢獻里,而且他的著作、他對教育事業(yè)付出的畢生心血以及他在培養(yǎng)年輕一代數(shù)學家時體現(xiàn)出的孜孜不倦的精神,都在世界數(shù)學領(lǐng)域留下了不可磨滅的影響”。本書的第l版fLinear Algebra)是拉克斯唯一一本專門介紹線性代數(shù)的著作,在書中他以分析的眼光、理論聯(lián)系應(yīng)用的觀點講述線性代數(shù),為讀者展開了一片新的視野,為線性代數(shù)教學的改革揭開了新的篇章,American Mathematical Monthly這樣評價道:“此書不僅應(yīng)該推薦給相關(guān)領(lǐng)域的研究生、教師和學者,而且也值得每一位數(shù)學家擁有?!北緯诒械?版風格的前提下,進一步豐富了內(nèi)容,全面覆蓋了線性方程組、矩陣、向量空間、博弈論、數(shù)值分析等內(nèi)容,并根據(jù)最新的研究進展補充了自伴隨矩陣本征值的QR算法等內(nèi)容,此外,為了提高原書作為教材的實用性,第2版從學生的角度出發(fā),擴充了第1版中前面章節(jié)的內(nèi)容,增加了練習,并且補充了部分練習的答案.總的說來,經(jīng)過修訂,第2版更加精煉厚實,是一本可供高年級本科生和研究生使用的優(yōu)秀教材,同時也是數(shù)學教師、數(shù)學研究人員的一本很好的參考書,計算機工程技術(shù)人員的一本理想的工具書。此次人民郵電出版社引進了該書,使我們有幸向國內(nèi)廣大師生介紹并一同分享這本教材,本書前言以及第12章至第18章由沈復(fù)興翻譯,其余部分由傅鶯鶯翻譯,最后由傅鶯鶯統(tǒng)稿.在翻譯過程中,北京師范大學物理系馬永革教授和北京工商大學數(shù)理系物理教研室徐登輝老師對第11章物理名詞的譯法提出了寶貴建議,北京師范大學數(shù)學科學學院的研究生馬鑫、李永強、田巧麗和劉文新幫助校對了部分書稿,人民郵電出版社編輯為譯本做了大量工作,在此一并表示感謝。由于譯者水平有限,書中難免疏漏和不妥之處,敬請廣大師生、同行專家批評指正!
內(nèi)容概要
本書全面覆蓋線性方程組、矩陣、向量空間、博弈論和數(shù)值分析等內(nèi)容,理論和應(yīng)用相結(jié)合。尤其介紹了凸集、對偶定理、賦范[線性]空間、賦范[線性]空間之間的線性映射以及自伴隨矩陣本征值的計算等一般教材上沒有的內(nèi)容。為方便讀者學習,每章都有練習,并提供解答。書后還有辛矩陣、洛倫茲群、數(shù)值域等16個附錄。 本書是一本可供高年級本科生和研究生使用的優(yōu)秀教材,同時也是數(shù)學教師和相關(guān)研究人員的一本很好的參考書。
作者簡介
Peter D.Lax,當代最杰出的數(shù)學家之一,世界數(shù)學界最高榮譽阿貝爾獎(2005年)和沃爾夫獎(1987年)得主。他是美國科學院院士,并于1986年榮獲美國國家科技獎?wù)?。Lax生于匈牙利,自1958年開始就一直在美國紐約大學從事教學與研究工作,曾擔任柯朗數(shù)學研究所所長。他在純
書籍目錄
第1章 預(yù)備知識 線性空間和同構(gòu) 子空間 線性相關(guān) 基和維數(shù) 商空間第2章 對偶 線性函數(shù) 線性空間的對偶 零化子 余維數(shù) 求積公式第3章 線性空間 域空間與目標空間 零空間與值域 基本定理 線性方程亞定組 插值 差分方程 線性映射的代數(shù) 轉(zhuǎn)置 零空間與值域的維數(shù) 相似 投射第4章 矩陣 行和列 矩陣乘法 轉(zhuǎn)置 秩 高斯消元法第5章 行列式和跡 有序單形 帶符號的體積 置換群 行列式公式 乘法性質(zhì) 拉普拉斯展開 克拉默法則 跡第6章 譜理論 線性映射的迭代 本征值與本征向量 斐波那契序列 本征多項式 再談跡與行列式 譜映射定理 凱萊-哈密頓定理 廣義本征向量 譜定理 極小多項式 矩陣何時相似? 交換映射第7章 歐幾里得結(jié)構(gòu) 標量積與距離 施瓦茨不等式 標準正交基 格拉姆-施密特方法 正交補 正交投影 伴隨 超定方程組 等距映射 正交群 線性映射的范數(shù) 完備性與局部緊致性 復(fù)歐幾里得空間 譜半徑 希爾伯特-施密特范數(shù) 向量積第8章 歐幾里得空間自伴隨映射的譜理論 二次型 慣性律 譜分解 交換映射 反自伴隨映射 正規(guī)映射 瑞利商 最小最大原理 范數(shù)和本征值第9章 向量值函數(shù)、矩陣值函數(shù)的微積分學 依范數(shù)收斂 求導(dǎo)法則 det A(t)的導(dǎo)數(shù) 矩陣冪 單本征值 多重本征值 雷利希定理 錯開交叉第10章 矩陣不等式 正定的自伴隨矩陣 單調(diào)矩陣函數(shù) 格拉姆矩陣 舒爾定理 正定矩陣的行列式 行列式積分公式 本征值 分隔本征值 維蘭德-霍夫曼定理 最小、最大本征值 自伴隨部分正定的矩陣 極分解 奇異值 奇異值分解第11章 運動學與動力學 旋轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)角 剛體運動 角速度向量 流體運動 旋度與散度 小幅振動 能量守恒 簡正振型與固有頻率第12章 凸集 凸集 度規(guī)函數(shù) 哈恩-巴拿赫定理 支撐函數(shù) 卡拉泰奧多里定理 寇尼希-伯克霍夫定理 黑利定理第13章 對偶定理 法卡斯-閔可夫斯基定理 對偶定理 經(jīng)濟學上的解釋 最小最大定理第14章 賦范線性空間 范數(shù) lp范數(shù) 范數(shù)的等價性 完備性 局部緊致性 里斯定理 對偶范數(shù) 向量到子空間的距離 賦范商空間 復(fù)賦范線性空間 復(fù)哈恩-巴拿赫定理 歐幾里得空間的特征第15章 賦范線性空間之間的線性映射 線性映射的范數(shù) 轉(zhuǎn)置映射的范數(shù) 映射的賦范代數(shù) 可逆映射 譜半徑第16章 正矩陣 佩龍定理 隨機矩陣 弗羅貝尼烏斯定理第17章 怎樣解線性方程組 歷史回顧 條件數(shù) 迭代法 最速下降法 基于切比雪夫多項式的迭代法 基于切比雪夫多項式的三項迭代法 優(yōu)化的三項遞推法 收斂速度第18章 如何計算自伴隨矩陣的本征值 QR分解 利用QR分解求解方程組 求本征值的QR算法 基于豪斯霍爾德反射的QR分解 三對角矩陣 模擬QR算法的托達流 默澤爾定理 更一般的流部分練習答案參考文獻附錄1 特殊行列式附錄2 普法夫多項式附錄3 辛矩陣附錄4 張量積附錄5 格附錄6 快速矩陣乘法附錄7 格希高瑞定理附錄8 本征值的重數(shù)附錄9 快速傅里葉變換附錄10 譜半徑附錄11 洛倫茲群附錄12 單位球的緊致性附錄13 換位子的特征附錄14 李亞普諾夫定理附錄15 若當標準形附錄16 數(shù)值域索引
章節(jié)摘錄
第1章 預(yù)備知識本章主要介紹抽象線性空間的基本概念和記號,以期扭轉(zhuǎn)人們總把向量當作由分量構(gòu)成的陣列這一習慣認識。然而,我不得不承認,抽象線性空間的概念并不比由陣列形式的向量所構(gòu)成的空間更寬泛。那么,將線性空間的概念加以抽象,其目的何在?首先,抽象化的結(jié)果允許我們用簡單的記號來表示陣列;于是在討論線性空間時我們可以把向量作為最基本的單位,而不用關(guān)心它由哪些分量構(gòu)成。線性空間概念的這種抽象還使許多結(jié)果的證明更為簡單、明了。其次,在許多有實際意義的向量空間中,元素往往不能寫成若干個分量構(gòu)成的陣列。例如,考慮一個n階線性常微分方程,它的解集構(gòu)成一個n維向量空間,但它們并不以陣列形式呈現(xiàn)。即便向量空間中的元素以數(shù)的陣列形式給出,其子空間中的元素也不一定能夠自然地解釋為陣列。例如,由各分量之和為零的全體向量所構(gòu)成的子空間就是這樣。 最后,將向量空間抽象化的觀點對研究無限維空間十分必要。盡管本書僅限于討論有限維空間,抽象化的思想對于今后學習泛函分析非常重要。線性代數(shù)主要研究向量的兩種基本運算——向量加法和數(shù)(標量)乘。僅憑如此簡單的工具便可構(gòu)造出各式各樣[或羅馬式(romanesque),或哥特式(gothic),或巴洛克式(baroque)]的復(fù)雜的數(shù)學結(jié)構(gòu),真是令人贊嘆!更為人稱道的是,線性代數(shù)不僅給出許多漂亮的結(jié)果,而且還為眾多的數(shù)學問題(包括應(yīng)用數(shù)學)提供了最生動貼切的表述。域K上的線性空間X是定義了下列兩種運算的數(shù)學對象。第一種運算是加法,記作+,例如
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“……本書不僅應(yīng)該推薦給相關(guān)領(lǐng)域的研究生、教師和學者,而且也值得所有數(shù)學工作者擁有?!薄 睹绹鴶?shù)學月刊》
編輯推薦
《線性代數(shù)及其應(yīng)用(第2版)》不僅應(yīng)該推薦給相關(guān)領(lǐng)域的研究生、教師和學者,而且也值得所有數(shù)學工作者擁有。”——《美國數(shù)學月刊》 《線性代數(shù)及其應(yīng)用(第2版)》是在Lax教授多年來為紐約大學柯朗數(shù)學研究所一年級研究生授課的講稿基礎(chǔ)上整理而成的。書中Lax以分析的眼光、理論聯(lián)系應(yīng)用的觀點講述線性代數(shù),為讀者展開了一片新的視野,為線性代數(shù)教學的改革揭開了新的篇章。其中的內(nèi)容除極少部分以外,基本都只需要讀者了解線性代數(shù)的基本知識。 第2版沿襲了第1版的框架,力圖呈現(xiàn)線性代數(shù)的理論與應(yīng)用的全貌,為有利于教學,補充了第1版中過于簡短的敘述,增加了練習并且補充了部分練習的答案。此外,還增加了相當一部分新內(nèi)容,例如,增加了計算自伴隨矩陣本征值的QR算法一章內(nèi)容和快速傅里葉變換、洛倫茲群等8個附錄。
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