線性代數及其應用（原書第6版）

譯者序
前言
給學生的注釋
關於作者

第1章　線性代數中的線性方程組 1
介紹性實例　經濟學與工程中的線性模型 1
1.1　線性方程組 2
1.2　行化簡與階梯形矩陣 12
1.3　向量方程 24
1.4　矩陣方程Ax=b 36
1.5　線性方程組的解集 44
1.6　線性方程組的應用 52
1.7　向量的線性相關性 58
1.8　線性變換簡介 65
1.9　線性變換的矩陣 74
1.10　商業、科學和工程中的線性模型 84
課題研究 92
補充習題 93

第2章　矩陣代數 96
介紹性實例　飛機設計中的電腦模型 96
2.1　矩陣運算 97
2.2　矩陣的逆 109
2.3　可逆矩陣的特徵 117
2.4　分塊矩陣 122
2.5　矩陣分解 129
2.6　列昂惕夫投入-產出模型 137
2.7　在電腦圖形學中的應用 142
2.8　?n的子空間 151
2.9　維數與秩 159
課題研究 165
補充習題 166

第3章　行列式 168
介紹性實例　稱鑽石 168
3.1　行列式簡介 169
3.2　行列式的性質 176
3.3　克拉默法則、體積和線性變換 184
課題研究 193
補充習題 193

第4章　向量空間 195
介紹性實例　離散時間信號和數位信號
處理 195
4.1　向量空間與子空間 196
4.2　零空間、列空間、行空間和線性
變換 206
4.3　線性無關集和基 216
4.4　坐標系 225
4.5　向量空間的維數 234
4.6　基的變換 242
4.7　數位信號處理 248
4.8　在差分方程中的應用 254
課題研究 263
補充習題 263

第5章　特徵值與特徵向量 266
介紹性實例　動力系統與斑點貓頭鷹 266
5.1　特徵向量與特徵值 267
5.2　特徵方程 274
5.3　對角化 281
5.4　特徵向量與線性變換 287
5.5　複特徵值 294
5.6　離散動力系統 301
5.7　在微分方程中的應用 310
5.8　特徵值的反覆運算估計 318
5.9　在瑪律可夫鏈中的應用 325
課題研究 334
補充習題 334

第6章　正交性和最小二乘法 337
介紹性實例　人工智慧和機器學習 337
6.1　內積、長度和正交性 338
6.2　正交集 346
6.3　正交投影 355
6.4　格拉姆-施密特方法 364
6.5　最小二乘問題 370
6.6　機器學習和線性模型 379
6.7　內積空間 388
6.8　內積空間的應用 395
課題研究 402
補充習題 402

第7章　對稱矩陣和二次型 405
介紹性實例　多波段的影像處理 405
7.1　對稱矩陣的對角化 406
7.2　二次型 412
7.3　條件優化 419
7.4　奇異值分解 426
7.5　在影像處理和統計學中的應用 435
課題研究 443
補充習題 443

第8章　向量空間的幾何學 445
介紹性實例　柏拉圖多面體 445
8.1　仿射組合 446
8.2　仿射無關性 454
8.3　凸組合 463
8.4　超平面 470
8.5　多面體 478
8.6　曲線與曲面 489
課題研究 500
補充習題 501

第9章　優化 503
介紹性實例　柏林空運 503
9.1　矩陣博弈 503
9.2　線性規劃——幾何方法 518
9.3　線性規劃——單純形法 528
9.4　對偶問題 542
課題研究 551
補充習題 551

附錄 554
附錄A　簡化階梯形矩陣的唯一性 554
附錄B　複數 554
術語表 559
奇數習題答案 574

David C. Lay

在美國加利福尼亞大學獲得碩士和博士學位。他是馬里蘭大學派克學院數學系教授，同時還是阿姆斯特丹大學、阿姆斯特丹自由大學和德國凱澤斯勞滕大學的訪問教授。Lay教授是“線性代數課程研究小組”的核心成員，發表了30多篇關於泛函分析和線性代數方面的論文，並與他人合著有多部數學教材。