A. 麦克劳林公式和泰勒公式有什么区别
1、定义不同
泰勒公式:如果函数足够平滑的话,在已知函数在某一点的各阶导数值的情况之下,泰勒公式可以用这些导数值做系数构建一个多项式来近似函数在这一点的邻域中的值。泰勒公式还给出了这个多项式和实际的函数值之间的偏差。
麦克劳林公式:麦克劳林公式是泰勒公式的一种特殊形式。
2、意义不同
泰勒公式的意义是把复杂的函数简单化,也即是化成多项式函数,泰勒公式是在任何点的展开形式。
麦克劳林公式的意义是在0点,对函数进行泰勒展开。
3、提出者不同
泰勒公式得名于英国数学家布鲁克·泰勒。他在1712年的一封信里首次叙述了这个公式,尽管1671年詹姆斯·格雷高里已经发现了它的特例。拉格朗日在1797年之前,最先提出了带有余项的现在形式的泰勒定理。
麦克劳林,Maclaurin(1698-1746), 是18世纪英国最具有影响的数学家之一。
1719年Maclaurin在访问伦敦时见到了Newton,从此便成为了Newton的门生。
1742年撰写名著《流数论》,是最早为Newton流数方法做出了系统逻辑阐述的著作。他以熟练的几何方法和穷竭法论证了流数学说,还把级数作为求积分的方法,并独立于Cauchy以几何形式给出了无穷级数收敛的积分判别法。他得到数学分析中著名的Maclaurin级数展开式,并用待定系数法给予证明。
他在代数学中的主要贡献是在《代数论》(1748,遗著)中,创立了用行列式的方法求解多个未知数联立线性方程组。但书中记叙法不太好,后来由另一位数学家Cramer又重新发现了这个法则,所以被称为Cramer法则。
B. 行列式在生活中的应用
1、DNA序列对比
在生物信息学中,人类基因的染色体图谱在进行DNA序列对比是就用到了矩阵的相似。
基于生物学中序列决定结构,结构决定功能的普遍规律,将核酸序列和蛋白质一级结构上的序列都看成由基本字符组成的字符串,检测序列之间的相似性,发现生物序列中的功能、结构和进化的信息。
2、遥感图像对比
图像配准就是将不同时间、不同传感器(成像设备)或不同条件下(天候、照度、 摄像位置和角度等)获取的两幅或多幅图像进行匹配、叠加的过程,它已经被广泛地应用 于遥感数据分析、计算机视觉、图像处理等领域。
由于同一场景拍摄的图像是真实的三维,世界在不同时间向成像平面的一系列投影,而图像与图像之间具有较大的相关性和信息冗 余,所以无论所处理的图像是发生何种形式的变化。
3、行列式进行保密编译码
在英文中有一种对消息进行保密的措施,就是把英文字母用一个整数来表示。然后传送这组整数。这种方法是很容易根据数字出现的频率来破译,例如出现频率特别高的数字,很可能对应于字母E。
可以用乘以行列式和矩阵A的方法来进一步加密。假如A是一个行列式等于±1的整数矩阵,则A1的元素也必定是整数。而经过这样变换过的消息,同样两个字母对应的数字不同,所以就较难破译。接收方只要将这个消息乘以A-1就可以复原。
4、行列式在企业设备更新中的应用
企业为了创造更大的价值,需要购买新设备,但买新设备花钱较多。而继续使用旧设备需要大量的维修费。为了解决这一问题,行列式和矩阵就可以计算出在哪一年更新设备,使企业的经济效益最好。
5、行列式在文献管理中的应用
比如现代搜索中往往包括几百万个文件和成千的关键词,但可以利用矩阵和行列式的稀疏性,节省计算机的存储空间和搜索时间。
C. 行列式的发展史
线性代数是高等代数的一大分支。我们知道一次方程叫做线性方程,讨论线性方程及线性运算的代数就叫做线性代数。在线性代数中最重要的内容就是行列式和矩阵。行列式和矩阵在十九世纪受到很大的注意 , 而且写了成千篇关于这两个课题的文章。向量的概念 , 从数学的观点来看不过是有序三元数组的一个集合 , 然而它以力或速度作为直接的物理意义 , 并且数学上用它能立刻写出 物理上所说的事情。向量用于梯度 , 散度 , 旋度就更有说服力。同样 , 行列式和矩阵如导数一样(虽然 dy/dx 在数学上不过是一个符号 , 表示包括△y/△x的极限的长式子 , 但导数本身是一个强有力的概念 , 能使我们直接而创造性地想象物理上发生的事情)。因此,虽然表面上看,行列式和矩阵不过是一种语言或速记,但它的大多数生动的概念能对新的思想领域提供钥匙。然而已经证明这两个概念是数学物理上高度有用的工具。 线性代数学科和矩阵理论是伴随着线性系统方程系数研究而引入和发展的。 行列式的概念最早是由十七世纪日本数学家关孝和提出来的,他在 1683 年写了一部叫做《解伏题之法》的著作,意思是 “ 解行列式问题的方法 ” ,书里对行列式的概念和它的展开已经有了清楚的叙述。欧洲第一个提出行列式概念的是德国的数学家, 微积分学奠基人之一 莱布 尼 兹 ( Leibnitz , 1693 年) 。 1750 年 克莱姆( Cramer ) 在他的《线性代数分析导言》( Introction d l'analyse des lignes courbes alge'briques )中 发表了求解线性系统方程的重要基本公式(既人们熟悉的 Cramer 克莱姆法则)。 1764 年 , Bezout 把确定行列式每一项的符号的手续系统化了。对给定了含 n 个未知量的 n 个齐次线性方程 , Bezout 证明了系数行列式等于零是这方程组有非零解的条件。 Vandermonde 是第一个对行列式理论进行系统的阐述 ( 即把行列 ' 式理论与线性方程组求解相分离 ) 的人。并且给出了一条法则,用二阶子式和它们的余子式来展开行列式。就对行列式本身进行研究这一点而言,他是这门理论的奠基人。 Laplace 在 1772 年的论文《对积分和世界体系的探讨》中 , 证明了 Vandermonde 的一些规则 , 并推广了他的展开行列式的方法 , 用 r 行中所含的子式和它们的余子式的集合来展开行列式,这个方法现在仍然以他的名字命名。 德国数学家雅可比( Jacobi )也于 1841 年总结并提出了行列式的系统理论。另一个研究行列式的是法国最伟大的数学家 柯西 (Cauchy) ,他大大发展了行列式的理论,在行列式的记号中他把元素排成方阵并首次采用了双重足标的新记法,与此同时发现两行列式相乘的公式及改进并证明了 laplace 的展开定理。相对而言,最早利用矩阵概念的是 拉格朗日( Lagrange ) 在 1700 年后的双线性型工作中体现的。拉格朗日期望了解多元函数的最大、最小值问题,其方法就是人们知道的拉格朗日迭代法。为了完成这些,他首先需要一阶偏导数为 0 ,另外还要有二阶偏导数矩阵的条件。这个条件就是今天所谓的正、负的定义。尽管拉格朗日没有明确地提出利用矩阵。 高斯( Gauss ) 大约在 1800 年提出了高斯消元法并用它解决了天体计算和后来的地球表面测量计算中的最小二乘法问题。(这种涉及测量、求取地球形状或当地精确位置的应用数学分支称为测地学。)虽然高斯由于这个技术成功地消去了线性方程的变量而出名,但早在几世纪中国人的手稿中就出现了解释如何运用“高斯”消去的方法求解带有三个未知量的三方程系统。在当时的几年里,高斯消去法一直被认为是测地学发展的一部分,而不是数学。而高斯 - 约当消去法则最初是出现在由 Wilhelm Jordan 撰写的测地学手册中。许多人把著名的数学家 Camille Jordan 误认为是“高斯 - 约当”消去法中的约当。 矩阵代数的丰富发展,人们需要有合适的符号和合适的矩阵乘法定义。二者要在大约同一时间和同一地点相遇。 1848 年英格兰的 J.J. Sylvester 首先提出了矩阵这个词,它来源于拉丁语,代表一排数。 1855 年矩阵代数得到了 Arthur Cayley 的工作培育。 Cayley 研究了线性变换的组成并提出了矩阵乘法的定义,使得复合变换 ST 的系数矩阵变为矩阵 S 和矩阵 T 的乘积。他还进一步研究了那些包括矩阵逆在内的代数问题。著名的 Cayley- Hamilton 理论即断言一个矩阵的平方就是它的特征多项式的根,就是由 Cayley 在 1858 年在他的矩阵理论文集中提出的。利用单一的字母 A 来表示矩阵是对矩阵代数发展至关重要的。在发展的早期公式 det( AB ) = det( A )det( B ) 为矩阵代数和行列式间提供了一种联系。 数学家 Cauchy 首先给出了特征方程的术语,并证明了阶数超过 3 的矩阵有特征值及任意阶实对称行列式都有实特征值;给出了相似矩阵的概念,并证明了相似矩阵有相同的特征值;研究了代换理论, 数学家试图研究向量代数,但在任意维数中并没有两个向量乘积的自然定义。第一个涉及一个不可交换向量积(既 v x w 不等于 w x v )的向量代数是由 Hermann Grassmann 在他的《线性扩张论》( Die lineale Ausdehnungslehre ) 一 书中提出的。 (1844) 。他的观点还被引入一个列矩阵和一个行矩阵的乘积中,结果就是现在称之为秩数为 1 的矩阵,或简单矩阵。在 19 世纪末美国数学物理学家 Willard Gibbs 发表了关于《向量分析基础》 ( Elements of Vector Analysis ) 的著名论述。其后物理学家 P. A. M. Dirac 提出了行向量和列向量的乘积为标量。我们习惯的列矩阵和向量都是在 20 世纪由物理学家给出的。 矩阵的发展是与线性变换密切相连的。到 19 世纪它还仅占线性变换理论形成中有限的空间。现代向量空间的定义是由 Peano 于 1888 年提出的。二次世界大战后随着现代数字计算机的发展,矩阵又有了新的含义,特别是在矩阵的数值分析等方面。 由于计算机的飞速发展和广泛应用,许多实际问题可以通过离散化的数值计算得到定量的解决。于是作为处理离散问题的线性代数,成为从事科学研究和工程设计的科技人员必备的数学基础。
D. 行列式的初等变换
你的这个问题提得非常好,它牵涉着矩阵(甚至数学)最本质的解释。
我先初略给你说明一下:
(我解释的顺序是按这三个概念在数学工作者思维的产生的先后顺序)
最先解释的当然是矩阵,通常所指的矩阵实际就是一个二维数表。它诞生的目的之一是为解线性方程组(当然在数学中的作用不止这个)
而数学工作者在研究它(矩阵)如何方便于解方程组的过程中,想到了提出一种合理的变换---初等变换,下面我来解释一下为什么说这种变换合理:因为初等变换的本质就是等式的基本性质。按照合理性来说,初等行变换是最具代表性的:
1.某行乘以非零数的那个变换体现了‘等式两边可以同时乘以非零数而不改变的等式性质’的本质思想。
2.某行乘以非零数加到另一行的那个变换体现了‘等式两边可以同时乘以非零数而不改变的等式性质’以及‘一个等式两边可以分别加到另一等式两边’的等式性质
3.某两行可以相互交换当然合理,因为交换后的方程组与原来依然同解。
初等列变换在某种意义上来说,意义不大,因为他不过是改变了需要求解的方程未知数的解出顺序。
最后再浅谈行列式,它是专门为一类特殊方程组的求解服务的,这种特殊的方程组是由含有n个未知数的n个方程组成。例如:行列式最终得出的克拉默法则等等。。。
虽然我的解释比较初略,但是我还是希望你更多的站在创造这些数学概念的人的角度想,他们是觉得这些数学概念有用,并且可以足够合理准确地服务于人类生活才引进的,不是凭空瞎想,你可以细心慢慢琢磨,执果索因,相信你一定会理解到更加本质的东西的。
还有数学是一个系统(但绝不封闭,因为会不断有新的抽象概念的引入),它只要足够合理我们就认定它是科学的,所以数学概念是相互关联,相互作用的,很少有绝对独立的数学概念。
希望对你有帮助。
E. 为什么n阶行列式是取自不同行不同列的n个元素的乘积
其实你可以想3阶行列式,很能说明原理。例如行列式:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|a|=1*5*9-1*6*8+2*6*7-2*4*9+3*4*8-3*5*7
这里面每一项的乘积都是由不在同一行且不在同一列的数组成。
所以
必须是所有的
F. 如何学习线性代数
首先,大学里面的课程,刚开始学的时候,就会发现与中学有一个较大的跨度,很不一样。无论是深度还是理论性都加强了很多。中学不会有太多复杂的公式。并且通常中学的公式,
应用性是在各个学科中的,没办法在线性代数学科中就说清楚的。线性代数非常典型的就是方便分析多变量的问题。其应用性已经不像中学中那样,某个公式仅仅对应某一个应用。在各个学科中,数学学科,包括但不限于线性代数,在各个学科都有其应用。比如线性代数的相似对角化,工科中可以用于多变量系统分析中,对系统的解耦,让各个变量之间不再有互相的作用(其扩展为约旦标准型,就没有对角化那么多要求了),更便于系统的分析。
所以综上所述,数学作为一门基础课程,应用性应当主动去你所在的专业中去寻找对应。它只是一门辅助研究的工具。就像你说的1+1=2,单单看来有什么意义呢?也是要有生活对应,你才知道它有统计某样事物的应用。所以你现在只需要学就行了,哪怕只是记住定理应付考试,等你学习专业课的时候,应主动回溯相关知识点。这也是最直接最有效的应用意义。
如果你现在过分的陷入找应用意义,可能反而会忽略逻辑推导能力的培养。你找来的例子不是你专业对应的应用意义,那么还不如不找。
G. 什么叫半围合式布局、行列式布局、组团式布局
1、行列式布局比较落后,打造不了高档园林景象,现在多不采用,是指在建筑用地上按一定顺序平均布局。
2、半围合式布局指建筑物沿建筑用地边线建造,把建筑用地围起来的布局,利用建筑落差形成楼间距,这样好处比较归一,可打造高档园林景象。
3、组团式用于大面积建筑用地,若干栋楼构成一个观景主题.生活主题等,一楼盘多元素。
(7)创造行列式扩展阅读:
建筑中的围合的含义:国外的“围合”更多的是一种看似封闭实而敞开的空间,中国的庭院围合则是半封闭甚至大部分是全封闭的的类型 ,现代住宅中的围合式布局表达的事物内部和合统一为吉的宇宙观 ,所谓“围合式”住宅。
就是建筑围绕中心环境而设计,与中国传统建筑布局有相类之处。能形成有效的社区边界,创造领域感和归属感,符合人的心理需求。“围护与屏蔽”是人类选择居住的理想之一,使居住在这里的人们有停留下来互相交往的愿望。
H. 计算行列式
时间可以创造契机
构成的山毛榉,
如此静静地站立
群峰之上正是夏天
我们被擦亮磨光,
贪念,注定他们分道扬飙哈哈
I. 行列式的起源是什么希望能够详细点,谢谢了。
线性代数是高等代数的一大分支。我们知道一次方程叫做线性方程,讨论线性方程及线性运算的代数就叫做线性代数。在线性代数中最重要的内容就是行列式和矩阵。行列式和矩阵在十九世纪受到很大的注意 , 而且写了成千篇关于这两个课题的文章。向量的概念 , 从数学的观点来看不过是有序三元数组的一个集合 , 然而它以力或速度作为直接的物理意义 , 并且数学上用它能立刻写出 物理上所说的事情。向量用于梯度 , 散度 , 旋度就更有说服力。同样 , 行列式和矩阵如导数一样(虽然 dy/dx 在数学上不过是一个符号 , 表示包括△y/△x的极限的长式子 , 但导数本身是一个强有力的概念 , 能使我们直接而创造性地想象物理上发生的事情)。因此,虽然表面上看,行列式和矩阵不过是一种语言或速记,但它的大多数生动的概念能对新的思想领域提供钥匙。然而已经证明这两个概念是数学物理上高度有用的工具。
线性代数学科和矩阵理论是伴随着线性系统方程系数研究而引入和发展的。 行列式的概念最早是由十七世纪日本数学家关孝和提出来的,他在 1683 年写了一部叫做《解伏题之法》的著作,意思是 “ 解行列式问题的方法 ” ,书里对行列式的概念和它的展开已经有了清楚的叙述。欧洲第一个提出行列式概念的是德国的数学家, 微积分学奠基人之一 莱布 尼 兹 ( Leibnitz , 1693 年) 。 1750 年 克莱姆( Cramer ) 在他的《线性代数分析导言》( Introction d l'analyse des lignes courbes alge'briques )中 发表了求解线性系统方程的重要基本公式(既人们熟悉的 Cramer 克莱姆法则)。 1764 年 , Bezout 把确定行列式每一项的符号的手续系统化了。对给定了含 n 个未知量的 n 个齐次线性方程 , Bezout 证明了系数行列式等于零是这方程组有非零解的条件。 Vandermonde 是第一个对行列式理论进行系统的阐述 ( 即把行列 ' 式理论与线性方程组求解相分离 ) 的人。并且给出了一条法则,用二阶子式和它们的余子式来展开行列式。就对行列式本身进行研究这一点而言,他是这门理论的奠基人。 Laplace 在 1772 年的论文《对积分和世界体系的探讨》中 , 证明了 Vandermonde 的一些规则 , 并推广了他的展开行列式的方法 , 用 r 行中所含的子式和它们的余子式的集合来展开行列式,这个方法现在仍然以他的名字命名。 德国数学家雅可比( Jacobi )也于 1841 年总结并提出了行列式的系统理论。另一个研究行列式的是法国最伟大的数学家 柯西 (Cauchy) ,他大大发展了行列式的理论,在行列式的记号中他把元素排成方阵并首次采用了双重足标的新记法,与此同时发现两行列式相乘的公式及改进并证明了 laplace 的展开定理。相对而言,最早利用矩阵概念的是 拉格朗日( Lagrange ) 在 1700 年后的双线性型工作中体现的。拉格朗日期望了解多元函数的最大、最小值问题,其方法就是人们知道的拉格朗日迭代法。为了完成这些,他首先需要一阶偏导数为 0 ,另外还要有二阶偏导数矩阵的条件。这个条件就是今天所谓的正、负的定义。尽管拉格朗日没有明确地提出利用矩阵。
高斯( Gauss ) 大约在 1800 年提出了高斯消元法并用它解决了天体计算和后来的地球表面测量计算中的最小二乘法问题。(这种涉及测量、求取地球形状或当地精确位置的应用数学分支称为测地学。)虽然高斯由于这个技术成功地消去了线性方程的变量而出名,但早在几世纪中国人的手稿中就出现了解释如何运用“高斯”消去的方法求解带有三个未知量的三方程系统。在当时的几年里,高斯消去法一直被认为是测地学发展的一部分,而不是数学。而高斯 - 约当消去法则最初是出现在由 Wilhelm Jordan 撰写的测地学手册中。许多人把著名的数学家 Camille Jordan 误认为是“高斯 - 约当”消去法中的约当。
矩阵代数的丰富发展,人们需要有合适的符号和合适的矩阵乘法定义。二者要在大约同一时间和同一地点相遇。 1848 年英格兰的 J.J. Sylvester 首先提出了矩阵这个词,它来源于拉丁语,代表一排数。 1855 年矩阵代数得到了 Arthur Cayley 的工作培育。 Cayley 研究了线性变换的组成并提出了矩阵乘法的定义,使得复合变换 ST 的系数矩阵变为矩阵 S 和矩阵 T 的乘积。他还进一步研究了那些包括矩阵逆在内的代数问题。著名的 Cayley- Hamilton 理论即断言一个矩阵的平方就是它的特征多项式的根,就是由 Cayley 在 1858 年在他的矩阵理论文集中提出的。利用单一的字母 A 来表示矩阵是对矩阵代数发展至关重要的。在发展的早期公式 det( AB ) = det( A )det( B ) 为矩阵代数和行列式间提供了一种联系。 数学家 Cauchy 首先给出了特征方程的术语,并证明了阶数超过 3 的矩阵有特征值及任意阶实对称行列式都有实特征值;给出了相似矩阵的概念,并证明了相似矩阵有相同的特征值;研究了代换理论,
数学家试图研究向量代数,但在任意维数中并没有两个向量乘积的自然定义。第一个涉及一个不可交换向量积(既 v x w 不等于 w x v )的向量代数是由 Hermann Grassmann 在他的《线性扩张论》( Die lineale Ausdehnungslehre ) 一 书中提出的。 (1844) 。他的观点还被引入一个列矩阵和一个行矩阵的乘积中,结果就是现在称之为秩数为 1 的矩阵,或简单矩阵。在 19 世纪末美国数学物理学家 Willard Gibbs 发表了关于《向量分析基础》 ( Elements of Vector Analysis ) 的著名论述。其后物理学家 P. A. M. Dirac 提出了行向量和列向量的乘积为标量。我们习惯的列矩阵和向量都是在 20 世纪由物理学家给出的。
矩阵的发展是与线性变换密切相连的。到 19 世纪它还仅占线性变换理论形成中有限的空间。现代向量空间的定义是由 Peano 于 1888 年提出的。二次世界大战后随着现代数字计算机的发展,矩阵又有了新的含义,特别是在矩阵的数值分析等方面。 由于计算机的飞速发展和广泛应用,许多实际问题可以通过离散化的数值计算得到定量的解决。于是作为处理离散问题的线性代数,成为从事科学研究和工程设计的科技人员必备的数学基础。