当前课程知识点:线性代数(2) > 第三讲:奇异值分解 > 3.1 引言 > 3.1 引言
大家好
对角矩阵
是我们最喜欢的一类矩阵
对能够相似于对角阵的矩阵
我们能方便地计算其幂和指数
对不能相似于对角阵的方阵
上节课我们讨论了如何求出其
尽可能简单的相似标准形
及Jordan标准形
以上讨论的都是方阵
那么对m乘n的矩阵
我们如何来对它进行对角化呢
这节课我们来讨论线性代数中
最重要的一类矩阵分解
即奇异值分解
从而回答以上的问题
对角矩阵
是我们最喜欢的一类矩阵
因为给定一个对角阵
我们立即就可以得到
它的特征值 行列式
幂和指数函数等等
对角矩阵的运算
跟我们熟悉的数的运算
有很多相似之处
而一个n阶的矩阵相似于对角阵
当且仅当它存在着n个
线性无关的特征向量
特别地 我们知道
实对称矩阵
一定会正交相似于对角阵
也就是说给你一个实对称矩阵
我们一定存在着正交矩阵Q
我们把它的列向量记成v_1到v_n
它能够满足Q^TAQ等于lambda
lambda是一个对角阵
它的对角元是A的特征值
那么其中Q的列向量v_i
它是矩阵A的属于特征值
lambda_i的特征向量
也就是满足Av_i等于lambda_iv_i
我们现在有个问题是说
如果对于m乘n的一个矩阵
我们如何来"对角化"它
那么也就是说在什么意义上
我们能够尽可能地
把m乘n的一个矩形的阵
向对角阵靠拢
今天我们来讨论
矩阵的奇异值分解
它是线性代数应用中
最重要的一类矩阵分解
-1.1 实对称矩阵A正定的充要条件
-1.2 典型例题
--1.2 典型例题
-1.3 半正定矩阵及其判别条件
-1.4 二次型
--1.4 二次型
-1.5* 有心二次曲线(central conic)
-1.6* 三维空间中的二次曲面-6类基本的二次曲面
-1.7 二次型的分类
-1.8 矩阵的合同
-1.9* 惯性定理的证明
-1.10 惯性定理的应用 —— 实对称矩阵的特征值与主元符号
--1.10 惯性定理的应用 —— 实对称矩阵的特征值与主元符号
-1.11* 正(负)定矩阵在函数极值问题中的应用
-第一讲:正定矩阵--课后习题
-2.1 引言
--2.1 引言
-2.2 相似矩阵的性质
-2.3 Jordan标准形
-2.4 定理的证明
-2.5 Jordan标准形的应用
-第二讲:相似矩阵--课后习题
-3.1 引言
--3.1 引言
-3.2 奇异值分解(Singular Value Decomposition)
--3.2 奇异值分解(Singular Value Decomposition)
-3.3 例题
--3.3 例题
-3.4 奇异值分解的应用
-第三讲:奇异值分解--课后习题
-4.1 线性变换的定义和性质
-4.2 线性变换的运算
-4.3 线性变换的矩阵表示
-4.4 线性变换与矩阵之间的关系
-第四讲:线性变换 I--课后习题
-5.1 恒同变换与基变换
-5.2 图像压缩——基变换的应用
-5.3 线性变换在不同基下的矩阵
-5.4 矩阵分解与基变换
-5.5 线性变换的核与像
-5.6 不变子空间
-5.7* 幂零变换
-5.8* Jordan标准形
-第五讲:线性变换 II--课后习题
-6.1 伪逆
--6.1 伪逆
-6.2 Moore – Penrose 伪逆
-6.3 最小二乘法
-第六讲:伪逆--课后习题
-7.1 简介
--7.1 简介
-7.2 弹簧模型
--7.2 弹簧模型
-7.3 变量的线性关系
-7.4 刚度矩阵
--7.4 刚度矩阵
-7.5 从离散到连续
-第七讲:工程中的矩阵--课后习题
-8.1 简介
--8.1 简介
-8.2 图和矩阵
--8.2 图和矩阵
-8.3 网络和加权Laplacian矩阵
-8.4 关联矩阵的四个基本子空间
-8.5 注记
--8.5 注记
-第八讲:图与网络--课后习题
-9.1 问题引入
--9.1 问题引入
-9.2 Markov矩阵
-9.3 正Markov矩阵
-9.4 正矩阵
-第九讲:Markov矩阵和正矩阵--课后习题
-10.1 引言
--10.1 引言
-10.2 内积空间
-10.3 傅里叶级数
-10.4 投影
--10.4 投影
-10.5 关于Fourier变换的注记
-第十讲:Fourier级数--课后习题
-11.1 引言
--11.1 引言
-11.2 平移
--11.2 平移
-11.3 伸缩
--11.3 伸缩
-11.4 旋转
--11.4 旋转
-11.5 投影和反射
-第十一讲:计算机图像--课后习题
-12.1 引言
--12.1 引言
-12.2 复矩阵
--12.2 复矩阵
-12.3 复正规阵
-12.4 离散Fourier变换
-12.5 快速Fourier变换
-第十二讲:复数与复矩阵--课后习题
-结课寄语
--结课寄语