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文档简介

1、上(下)三角矩阵的乘积、逆仍为上(下)三角矩阵2、ab与ba迹相同tr(ab)=tr(ba),如果a或者b可逆,则ab与ba特征值相同1)、2)、,两边取行列式并令其为令,即得到证明。3、有上条性质可知:不存在满足ab-ba=i条件的方阵a、b因为:tr(ab-ba)=tr(ab)-tr(ba)=0tr(i)=n4、a和b都严格对角占优,但是ab未必严格对角占优(例:b=-a或者b=a)5、a和b可逆时1) 1cond(a),因为i=aa-1iaa-1i两边消去i即得2) 由1)得到:a1/a-1,a-11/a3) 与2)对比有(a)a,a-11/(a)4) 如果a1时收敛,则必发散,而a1时发散,则未必收敛6、 cond(ab)cond(a)cond(b),利用范数相容性立即可得由此引出的不等式:a-1-b-1a-1b-1a-b因为a-1- b-1=b-1- a-1=b-1(i- ba-1)=b-1(a- b)a-1b-1a- ba-1对应地有a-baba-1- b-17、 a非奇异,b奇异,则对于算子范数有1/cond(a) a-b/a因为b奇异,则存在y0,使得by=0,从而有x=y/y0,x=1,并且bx=0,a-1bx=0,x-a-1bx=x,a-1(a-b)x=x,1=x=a-1(a-b)xa-1(a-b)x=a-1(a-b)a-1a-b,两边除a即可得证。由6)-7)组合,还可以得到更多的不等式。8、正规阵同时又是三角阵,则它一定是对角阵9、酉阵同时又是三角阵,则它一定是对角阵,并且对角元的模为110、对称矩阵的奇异值是特征值的绝对值n阶实对称矩阵如果有n个互异的奇异值,则它有n个互异的特征值11、相似变换、酉变换、正交变换不改变方阵的迹和行列式因为上述变换不改变特征值,从而不改变特征值的和和乘积,从而也不改变迹与行列式。12、酉变换、正交变换不改变向量的2-范数,从而不改变两点之间的欧几里得距离。13、酉阵特征值的模为1,正交阵特征值的绝对值为114、x和e-x在任何区间a,b上线性无关设cx+de-x=0,因为e-x永远不为零,如果c0,那么有x/e-x=-d/c,显然x/e-x在任何区间都不会是一个常数,从而必须c=0,这样一来d只有为零,因此只有当c=d=0等式才成立,线性无关。15、如果a1则(i-a)-11/(1-a)因为(a)a1,收敛到s=,两边乘(i-a)不影响收敛性,(i-a)s=(i-a)=i-lim(ak)=i,所以=(i-a)-1,(i-a)-1=1/(1-a),同理可证(i+a)-11/(1-a)16、如果(i+a)奇异,则对一切范数a117、acn*n,对任意范数有,首先存在某种范数 所以,取 得到 ,对不等式同时取极限即得到 再根据范数的等价性 对不等式同时取极限即得到对任意范数的结果 18、a非奇异,对算子范数有 因为19、20、21、22、x,y为向量,则有平行四边形关系23、acn*n,并且为hermite正定阵,则为范数正性和齐次性好证明,只证三角不等式所以24、 , ,25、26、a为hermite阵,则27、a为hermite阵,28、acn*n,则的充要条件为a=i 因为所以a=i同理如果,并且b可逆,则b=i29、证明:1)a为实斜对称阵,则ea为正交阵 (a=-at) 2)a为hermite阵,则eia为酉阵 (ah=a)证明:1) 2) 30、acn*n,a21,证明ln(i+a)2a2/(1-a2)因为: 收敛半径r=1, (a)a21,所以ln(i+a)收敛,31、32、xn+1=(xn)的迭代收敛条件,1)映内性xna,b,(xn) a,b 2)压缩性l1停机判据,收敛速度33、newton迭代法,单根为二阶收敛 34、newton迭代法,重根变线性收敛,如果知道重数m, 仍二阶收敛35、newton迭代法中, 下山因子,则无法下山,要另选初始点36、弦割法 的收敛阶为1.61837、分半法的收敛速度为(b-a)/2n-138、aitken 加速公式39、jacobi、gauss-seidel和超松弛(sor)法的分量形式和矩阵形式(j) (g-s) ,(sor) 40、迭代法 中, 时收敛, 更收敛41、矩阵a严格对角占优,jacobi法和 gauss-seidel法收敛42、 时可以得到超松弛法中,时也是如此43、legendre正交多项式,非标准正交 前几项 递推公式gauss-legendre 机械求积公式 有1阶代数精度,有3阶代数精度有5阶代数精度一般地它的一般求积系数和零点复杂,但是权函数为1,在积分中不出现,44、chebyshev正交多项式,零点为递推公式前几项:非标准正交 gauss-chebyshev机械求积公式 有1阶代数精度 有3阶代数精度有5阶代数精度一般地 因此它的求积系数和零点简单,缺点是权函数不整齐,45、利用两点chebyshev求积公式和利用legendre机械求积公式 两者都3次代数精度,对精确46、利用三点legendre机械求积公式47、如果 ,如何选择a,b使之有更高的代数精度?令f(x)=1、x,于是,因此该公式最多有1次代数精度47、如果 ,如何选择a,b,c使之有更高的代数精度?令f(x)=1、x,x2,,方程联立解出因此该公式最多有2次代数精度,不够理想。48、49、householder镜像变换 有h变换特征值为1,奇异值为1,因为50、利用h变换可将任意向量x,变为等长度的向量y,为镜面h的标准法向量51、利用复化梯形公式和simpson公式求,如果误差小于0.01区间应该分几份?至少要分5份,计算6个函数值只利用原区间即可,计算3个函数值。以上公式在估算面积近似值时,要理解为有向面积的代数和,并不代表实际面积误差,特别当或等零或者很小时,不能简单套用。52、复内积一般实内积 53、函数内积 54、正定矩阵: 如果a正定,55、gauss消去法:乘除次数,加减次数加减乘除总次数 存储量 ,gauss选主元增加比较次数,gauss选主元消去法计算量为56、cholesky分解法:a(对称)a=ldlt,(a又还正定),a=llt,如果指定a各对角元符号(例如都大于零),则a=llt唯一。乘除次数,加减次数加减乘除再加开方总次数 存储量 ,数值稳定不用选主元57、追赶法矩阵满足:,意味着1)对角占优,2)不可再降阶。则解存在且唯一存储量4n,加减乘除总次数 8n-758、解:59、

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