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18.06 第 30 讲:线性变换及其矩阵
MIT 18.06 第 30 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 把一座房子的六个顶点交给翻转、旋转和投影三个矩阵,又把多项式求导写成 2 × 3 矩阵,平移的线性性误差是 3.1623,而投影把房子的面积压成了 0 倍。
18.06 第 29 讲:奇异值分解
MIT 18.06 第 29 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 把 Strang 黑板上的矩阵 [[4, 4], [-3, 3]] 做了奇异值分解,σ 是 5.6569 和 4.2426,单位圆被映成面积 75.3981 的椭圆,再用同一套办法算出 Wood–Berry 精馏塔增益矩阵的条件数是 7.48。
18.06 第 28 讲:相似矩阵与 Jordan 标准形
MIT 18.06 第 28 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 验证了相似矩阵的特征值相同,再给 4 阶 Jordan 块加了 1e-10 的扰动,特征值就跑到了模长 3.16e-03 的位置。
18.06 第 27 讲:正定矩阵与极小值
MIT 18.06 第 27 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 把 Strang 的 [[2, 6], [6, c]] 换了三个 c,逐一验证正定的四种判据,c = 20 时单位向量上 xᵀAx 的最小值是 0.1833,换成 c = 7 就掉到 -2.0000。
18.06 第 26 讲:复矩阵与快速 Fourier 变换
MIT 18.06 第 26 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 验证了归一化的 Fourier 矩阵是酉矩阵,又手写了递归 FFT,n = 1024 时乘法次数从 1048576 降到 5120,差 204.8 倍。
18.06 第 25 讲:对称矩阵与正定性
MIT 18.06 第 25 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 在一个 50 阶随机对称矩阵上只做消元数主元的正负,得到 24 正 26 负,和 24 个正特征值、26 个负特征值完全对得上。
18.06 第 24b 讲:第二次测验复习
MIT 18.06 第 24b 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 把 Strang 在复习课上讲的 1984 年期中题与 1992 年期末题逐题重算了一遍,三对角行列式的递推矩阵 M 的六次幂恰好是单位矩阵,4 阶那个矩阵的行列式是 9。
18.06 第 24 讲:Markov 矩阵与 Fourier 级数
MIT 18.06 第 24 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 把加州与麻州的人口迁移连乘了 20 年,离稳态 (666.67, 333.33) 只差 0.7523 人,再用 np.trapezoid 把方波和三角波展开成 Fourier 级数,取到 19 次谐波时三角波的误差约为方波的 1/35。
18.06 第 23 讲:微分方程与 exp(At)
MIT 18.06 第 23 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 把 du/dt = Au 的解 exp(At)u(0) 用特征分解、Taylor 级数和缩放平方各算了一遍,t = 20 时 60 项 Taylor 的误差是 3.11e+24,缩放平方是 1.05e-15。
18.06 第 22 讲:对角化与矩阵的幂
MIT 18.06 第 22 讲的配套笔记:我用 Python 3.13 和 NumPy 2.4 把 A = SΛS⁻¹ 用在 Fibonacci 的 2 × 2 矩阵上,靠两个特征值直接算出第 100 项,和 Python 整数精确值的相对误差只有 3.33e-15。











