11-特征值法概率统计最优化问题
5、 Nonlinear（非线性模块） nonlinear.mdl Saturation：饱和输出，让输出超过某一值时能够饱和。 Relay：滞环比较器，限制输出值在某一范围内变化。 Switch：开关选择，当第二个输入端大于临界值时，输 出由第一个输入端而来，否则输出由第三个输入端而来。 Manual Switch：手动选择开关
1.1 什么是SIMULINK SIMULINK是MATLAB软件的扩展，它是实现动态 系统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的 主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的 模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精 力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。 所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按 功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模 块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块内部是 如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们 连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl文件 进行存取），进而进行仿真与分析。
2
u ( n1) Mu ( n )
实例：求解椭圆型偏微分方程的拉普拉斯形式。
2 2 u ( x , y ) u ( x, y ) 2 u ( x, y ) 0 2 2 x y 0 x 4, 0 y 4
矩阵的离散化
12
10
1 10
2 11 20 29
3 12 21 6 15 24 33 37 41
7 16 25 34 38 42 46 50 54
8 17 26 35 39 43 47 51 55
9 18 27 36 40 44 48 52 56
8
19 28
1.3 SIMULINK的模块库介绍
SIMILINK模块库按功能进行分类，包括以下8类子库：
Continuous（连续模块） Discrete（离散模块） Function&Tables（函数和平台模块） Math（数学模块）
Nonlinear（非线性模块）
Signals&Systems（信号和系统模块） Sinks（接收器模块） Sources（输入源模块）
2.2 有限元法求解
五点离散
u ( x h, y ) 2u ( x, y ) u ( x h, y ) h u ( x, y ) h2 u ( x, y h) 2u ( x, y ) u ( x, y h) h2
u ( N ) u (W ) u ( E ) u ( S ) 4u ( P) hu ( P) h2
hu( P) 0
Poisson方程离散： u( P) f ( P) h
特征值问题:
hu( P) k uk ( P)
热方程：
u ( x , y , t ) u ( x, y , t )
波动方程：
h u ( x, y )
u( x, y, t ) u( x, y, t ) hu( x, y)
Abs：取绝对值
Sign：符号函数
Logical Operator：逻辑运算
Relational Operator：关系运算 Complex to Magnitude-Angle：由复数输入转为幅值和 相角输出 Magnitude-Angle to Complex：由幅值和相角输入合成 复数输出 Complex to Real-Imag：由复数输入转为实部和虚部输 出 Real-Imag to Complex：由实部和虚部输入合成复数输 出
离散方程处理
hh A
椭圆方程： 特征值方程： 热方程： 波动方程：
Au b
b h2 f ( x, y)
1 Au u 2 h u ( n1) u ( n) Au( n)
( n)
h2
u
( n 1)
2u
( n)
u
( n 1)
Au
h
7、Sinks（接收器模块） sinks.mdl Scope：示波器。 XY Graph：显示二维图形。 To Workspace：将输出写入MATLAB的工作空间。
To File(.mat)：将输出写入数据文件。
8、Sources（输入源模块） sources.mdl Constant：常数信号。 Clock：时钟信号。 From Workspace：来自MATLAB的工作空间。 From File(.mat)：来自数据文件。
1.2 SIMULINK的启动
1、在MATLAB命令窗口中输入simulink 结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口，在这个窗口中列出了按功能分类 的各种模块的名称。 当然用户也可以通过MATLAB主窗口的快捷按钮来 打开Simulink Library Browser窗口。 2、在MATLAB命令窗口中输入simulink3 结果是在桌面上出现一个用图标形式显示的 Library :simulink3的Simulink模块库窗口。 两种模块库窗口界面只是不同的显示形式，用户可 以根据各人喜好进行选用，一般说来第二种窗口直 观、形象，易于初学者，但使用时会打开太多的子 窗口。
Pulse Generator：脉冲发生器。
Repeating Sequence：重复信号。 Signal Generator：信号发生器，可以产生正弦、方波、 锯齿波及随意波。 Sine Wave：正弦波信号。
Step：阶跃波信号。
1.4 SIMULINK简单模型的建立及模型特点
1、简单模型的建立 （1）建立模型窗口 （2）将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口 （3）对模块进行连接，从而构成需要的系统模型
u ( x, y, t ) 2u ( x, y, t ) u ( x, y, t )
2
h u ( x, y )
u( x, y, t ) 2u( x, y, t ) u( x, y, t ) 2hu( x, y)
Explicit(显格式）
4、 Math（数学模块） math.mdl
Sum：加减运算 Product：乘运算
Dot Product：点乘运算
Gain：比例运算 Math Function：包括指数函数、对数函数、求平方、开根号等 常用数学函数 Trigonometric Function：三角函数，包括正弦、余弦、正切等 MinMax：最值运算
科学计算与MATLAB
主讲：唐建国
中南大学材料科学与工程学院 2010.11
第十一讲
SIMULINK和偏微分以及 概率统计函数
内容提要
SIMULINK概述 偏微分方程求解 概率统计函数应用
1、SIMULINK概述
在工程实际中，控制系统的结构往往很复杂，如果不借助 专用的系统建模软件，则很难准确地把一个控制系统的复 杂模型输入计算机，对其进行进一步的分析与仿真。 1990年，Math Works软件公司为MATLAB提供了新的控 制系统模型图输入与仿真工具，并命名为SIMULAB，该 工具很快就在控制工程界获得了广泛的认可，使得仿真软 件进入了模型化图形组态阶段。但因其名字与当时比较著 名的软件SIMULA类似，所以1992年正式将该软件更名为 SIMULINK。 该系统的两个主要功能：Simu（仿真）和Link（连接）， 即该软件可以利用鼠标在模型窗口上绘制出所需要的控制 系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行 仿真和分析。
6、Signal&Systems（信号和系统模块） sigsys.mdl In1：输入端。 Out1：输出端。 Mux：将多个单一输入转化为一个复合输出。
Demux：将一个复合输入转化为多个单一输出。
Ground：连接到没有连接到的输入端。 Terminator：连接到没有连接到的输出端。 SubSystem：建立新的封装（Mask）功能模块
6
4
45 49
2
53
0
0
2
4
6
8
10
12
h2hu(24) u(15) u(23) u(25) u(33) 4u(24)
矩阵的离散化
-4 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 -4 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 -4 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 -4 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 -4 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 -4 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 -4 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -4
2、离散模块（Discrete） discrete.mdl
Discrete-time Integrator：离散时间积分器 Discrete Filter：IIR与FIR滤波器
Discrete State-Space：离散状态空间系统模型
Discrete Transfer-Fcn：离散传递函数模型 Discrete Zero-Pole：以零极点表示的离散传递函数模型 First-Order Hold：一阶采样和保持器 Zero-Order Hold：零阶采样和保持器
考研数学面试题目(3篇)
第1篇一、面试题目1. 请简述数学分析中极限的定义和性质。
解析：数学分析中，极限是指当自变量x趋向于某一点a时，函数f(x)的值趋向于某一点L。
具体来说，如果对于任意给定的正数ε，都存在一个正数δ，使得当0<|x-a|<δ时，有|f(x)-L|<ε，则称函数f(x)当x趋向于a时极限为L，记作lim(x→a)f(x)=L。
2. 请解释数学中的导数的概念及其几何意义。
解析：导数是描述函数在某一点处的局部变化率。
对于函数y=f(x)，在点x0处的导数表示为f'(x0)。
几何意义上，导数表示曲线在该点的切线斜率。
3. 请简述多元函数偏导数的概念及其几何意义。
解析：多元函数偏导数是指多元函数在某一点处，仅考虑一个变量变化时，函数的导数。
对于多元函数z=f(x,y)，在点(x0,y0)处的偏导数表示为f_x'(x0,y0)和f_y'(x0,y0)。
几何意义上，偏导数表示曲线在该点的切线斜率。
4. 请解释定积分的概念及其物理意义。
解析：定积分是指将一个函数在一个区间上的无穷小分割，然后求和并取极限的过程。
物理意义上，定积分可以表示曲线下方的面积、物理量在某段时间内的累积量等。
5. 请简述多元函数的积分概念及其物理意义。
解析：多元函数的积分是指将一个多元函数在一个区域上的无穷小分割，然后求和并取极限的过程。
物理意义上，多元函数的积分可以表示空间曲面的面积、物理量在某区域内的累积量等。
6. 请解释数学中的级数收敛的概念。
解析：级数收敛是指一个无穷级数的各项之和趋向于某个确定的值。
如果对于任意给定的正数ε，都存在一个正整数N，使得当n>N时，级数的部分和S_n与该确定值L之差的绝对值小于ε，则称该级数收敛。
7. 请简述线性代数中矩阵的概念及其运算。
解析：矩阵是一种由数字组成的矩形阵列，表示线性变换、线性方程组等。
矩阵的运算包括加法、数乘、乘法等。
8. 请解释线性代数中行列式的概念及其性质。
十大数学算法
十大数学算法数学算法是应用数学的重要组成部分，它们是解决数学问题的有效工具。
在计算机科学中，数学算法被广泛应用于图像处理、数据分析、机器学习等领域。
下面将介绍十大经典数学算法，它们涵盖了数值计算、图论、概率统计等多个数学领域的核心算法。
一、牛顿法牛顿法是一种用于求解方程的迭代数值方法。
它通过不断逼近函数的根，实现方程的求解。
牛顿法的核心思想是利用函数的局部线性近似来逼近根的位置，通过迭代求解函数的根。
牛顿法在优化问题中有广泛应用，如求解最优化问题和非线性方程组。
二、高斯消元法高斯消元法是一种用于求解线性方程组的经典方法。
通过不断进行行变换，将线性方程组转化为上三角矩阵，进而直接求解出线性方程组的解。
高斯消元法在线性代数和计算机图形学中有广泛的应用。
三、快速傅里叶变换快速傅里叶变换（FFT）是一种高效的离散傅里叶变换计算方法。
它通过分治法将离散傅里叶变换的计算复杂度降低到O(n log n)的时间复杂度。
FFT在信号处理、图像处理等领域有广泛应用。
四、Prim算法Prim算法是一种用于求解最小生成树的贪心算法。
通过不断选取与当前最小生成树连接的最小权重边，逐步构建最小生成树。
Prim算法在图论和网络优化中有重要应用。
五、Dijkstra算法Dijkstra算法是一种用于求解单源最短路径问题的贪心算法。
通过使用优先队列来存储节点，不断选择当前最短路径长度的节点，逐步求解最短路径。
Dijkstra算法在路由器和网络优化中有广泛应用。
六、最小二乘法最小二乘法是一种用于求解参数估计问题的优化方法。
通过最小化观测值与估计值之间的差异平方和，得到参数的最优估计。
最小二乘法在回归分析和数据拟合中广泛应用。
七、蒙特卡洛方法蒙特卡洛方法是一种通过随机抽样和统计模拟，来解决复杂问题的数值方法。
它通过随机抽样来估计问题的概率或者数值解，适用于各种复杂的概率和统计计算问题。
八、梯度下降法梯度下降法是一种常用的优化算法，主要用于求解无约束最优化问题。
数学建模基础知识
数学建模基础知识引言：数学建模是一门以数学为工具、以实际问题为研究对象、以模型为核心的学科。
它通过将实际问题抽象为数学模型，并利用数学方法对模型进行分析和求解，从而得到问题的解决方案。
在数学建模中，有一些基础知识是必不可少的，本文将介绍数学建模的基础知识，包括概率与统计、线性代数、微积分和优化算法。
一、概率与统计概率与统计是数学建模的基础。
概率论用于描述随机现象的规律性，统计学则用于从观测数据中推断总体的特征。
在数学建模中，需要根据实际问题的特点选择合适的概率模型，并利用统计方法对模型进行参数估计。
1.1 概率模型概率模型是概率论的基础，在数学建模中常用的概率模型包括离散型随机变量模型和连续型随机变量模型。
离散型随机变量模型适用于描述离散型随机事件，如投硬币的结果、掷骰子的点数等；连续型随机变量模型适用于描述连续型随机事件，如身高、体重等。
在选择概率模型时，需要根据实际问题的特点进行合理选择。
1.2 统计方法统计方法用于从观测数据中推断总体的特征。
在数学建模中，经常需要根据样本数据对总体参数进行估计。
常用的统计方法包括点估计和区间估计。
点估计用于估计总体参数的具体值，如均值、方差等；区间估计则用于给出总体参数的估计范围。
另外，假设检验和方差分析也是数学建模中常用的统计方法。
二、线性代数线性代数是数学建模的重要工具之一。
它研究线性方程组的解法、向量空间与线性变换等概念。
在线性方程组的求解过程中，常用的方法包括高斯消元法、矩阵的逆和特征值分解等。
线性代数还广泛应用于图论、网络分析等领域。
2.1 线性方程组线性方程组是线性代数的基础，它可以用矩阵和向量的形式来表示。
求解线性方程组的常用方法有高斯消元法、矩阵的逆矩阵和克拉默法则等。
高斯消元法通过矩阵的初等行变换将线性方程组转化为简化行阶梯形式，从而求得方程组的解。
2.2 向量空间与线性变换向量空间是线性代数的核心概念，它由若干个向量组成，并满足一定的运算规则。
数学建模常用知识点总结
数学建模常用知识点总结1.1 矩阵及其运算矩阵是一个矩形的数组，由行和列组成。
可以进行加法、减法和数乘运算。
1.2 矩阵的转置对矩阵进行转置就是把矩阵的行和列互换得到的新矩阵。
1.3 矩阵乘法矩阵A和矩阵B相乘得到矩阵C，要求A的列数等于B的行数，C的行数是A的行数，列数是B的列数。
1.4 矩阵的逆只有方阵才有逆矩阵，对于矩阵A，如果存在矩阵B，使得AB=BA=I，那么B就是A的逆矩阵。
1.5 行列式行列式是一个标量，是一个方阵所表示的几何体积的无向量。
1.6 特征值和特征向量对于矩阵A，如果存在标量λ和非零向量x，使得Ax=λx，那么λ就是A的特征值，x就是对应的特征向量。
1.7 线性相关和线性无关对于一组向量，如果存在一组不全为零的系数，使得它们的线性组合等于零向量，那么这组向量就是线性相关的。
1.8 空间与子空间空间是向量的集合，子空间是一个向量空间的子集，并且本身也是一个向量空间。
1.9 线性变换对于向量空间V和W，如果满足T(v+u)=T(v)+T(u)和T(kv)=kT(v)，那么T就是一个线性变换。
1.10 最小二乘法对于一个线性方程组，如果方程个数大于未知数个数，可以使用最小二乘法来求得最优解。
1.11 奇异值分解矩阵分解的方法之一，将一个任意的矩阵分解为三个矩阵的乘积。
1.12 特征分解对于一个对称矩阵，可以将其分解为特征向量和特征值的乘积。
1.13 线性代数在建模中的应用在数学建模中，线性代数是非常重要的基础知识，它可以用来表示和分析问题中的数据，解决矩阵方程组、优化问题、回归分析等。
二、微积分2.1 极限和连续性极限是指一个函数在某一点上的局部性质，连续性则是函数在某一点上的全局性质。
2.2 导数和微分对于一个函数y=f(x)，它的导数可以表示为f’(x)，其微分可以表示为dy=f’(x)dx。
2.3 泰勒级数泰勒级数是一种用多项式逼近函数的方法，在建模中可以用来进行函数的近似计算。
正定矩阵的判定方法
正定矩阵的判定方法概述正定矩阵是线性代数中一个重要的概念，它在许多数学和科学领域中都有广泛的应用。
在解决优化问题、最小二乘法、概率统计和信号处理等领域中，正定矩阵的判定方法是关键的操作。
本文将介绍什么是正定矩阵，并详细讨论几种判定正定矩阵的方法。
正定矩阵的定义在开始讨论正定矩阵的判定方法之前，我们首先来了解正定矩阵的定义。
一个n × n 的实对称矩阵 A 称为正定矩阵，如果对于任意的非零向量 x，都有 x^TAx > 0。
其中，x^T 表示 x 的转置，x^TAx 表示向量 x 与矩阵 A 的乘积。
根据这个定义，我们可以得出正定矩阵的一些基本特征：1. 正定矩阵的特征值均为正数。
2. 正定矩阵的所有主子式（即从左上角到右下角的任意一组连续的对角线元素）均为正数。
3. 正定矩阵的所有奇异值均为正数。
接下来，我们将详细讨论几种常见的判定正定矩阵的方法。
1. 全主子式判定法全主子式判定法是最常用的判定正定矩阵的方法之一。
根据正定矩阵的定义，我们知道所有的主子式都应该是正数。
因此，我们可以通过计算矩阵的所有主子式，并检查它们是否都大于零来判断矩阵是否为正定矩阵。
具体的步骤如下：1) 对于一个n × n 的矩阵 A，计算所有的k × k 的主子式 D1,D2, ..., Dn，其中 k = 1, 2, ..., n。
2) 检查所有的主子式是否都大于零。
如果是，则矩阵 A 是正定矩阵；否则，矩阵 A 不是正定矩阵。
这种方法的时间复杂度为 O(n^3)，其中 n 是矩阵的维度。
2. 特征值判定法特征值判定法是另一种常用的判定正定矩阵的方法。
根据正定矩阵的定义，我们知道矩阵的特征值都应该是正数。
因此，我们可以通过计算矩阵的特征值，并检查它们是否都大于零来判断矩阵是否为正定矩阵。
具体的步骤如下：1) 对于一个n × n 的矩阵 A，求解其特征值λ1, λ2, ..., λn。
特征值和标准值
特征值和标准值在数学和统计学中，特征值和标准值是两个重要的概念，它们在矩阵、线性代数、概率论等领域都有广泛的应用。
特征值和标准值的概念及其性质对于理解和解决实际问题具有重要意义。
本文将对特征值和标准值进行详细的介绍和解释，希望能够帮助读者更好地理解和运用这两个概念。
特征值和特征向量是矩阵的重要性质，它们在矩阵对角化、线性变换、特征分解等方面具有重要作用。
对于一个n阶方阵A，如果存在一个非零向量v和一个标量λ，使得Av=λv成立，则称λ为矩阵A的特征值，v为对应于特征值λ的特征向量。
特征值和特征向量的求解可以通过解线性方程组(A-λI)v=0来实现，其中I为单位矩阵。
特征值和特征向量的性质包括，矩阵的特征值之和等于矩阵的迹，矩阵的特征值之积等于矩阵的行列式，特征向量线性无关等。
标准值是统计学中常用的概念，它用来衡量一个数值相对于平均值的偏离程度。
标准值通常用标准差来表示，标准差是一组数据的离散程度的度量，它的大小决定了数据的波动程度。
标准值的计算方法是将一个数值减去平均值，再除以标准差，得到的结果即为标准值。
标准值的性质包括，68%的数据落在一个标准差范围内，95%的数据落在两个标准差范围内，99.7%的数据落在三个标准差范围内。
特征值和标准值在实际问题中有着广泛的应用。
在工程领域，特征值和特征向量可以用来描述振动系统的固有频率和振动模态，对于结构的稳定性和安全性具有重要意义。
在金融领域，标准值可以用来衡量资产价格的波动程度，帮助投资者进行风险管理和资产配置。
在生物学和医学领域，标准值可以用来评估人群的健康状况，帮助医生进行疾病诊断和治疗。
总之，特征值和标准值是数学和统计学中重要的概念，它们在理论研究和实际应用中都具有重要的作用。
通过对特征值和标准值的深入理解和运用，可以帮助我们更好地理解和解决实际问题，提高工作和研究的效率和质量。
希望本文对读者有所帮助，谢谢阅读！。
概率统计实验12多准则决策问题
实验十二 多准则决策问题一 实验目的通过用层次分析法解决一个多准则决策问题, 学习层次分析法的基本原理与方法; 掌握用层次分析法建立数学模型的基本步骤；学会用Mathematica 解决层次分析法中的数学问题.二 学习Mathematica 命令有时在计算中只需求出实数解, 而省略复数解, 则可以输入调用只求实数解的软件包. 输入<<Miscellaneous\RealOnly.m即可.三 实验的基本原理与方法层次分析法是一种简便、灵活而实用的多准则决策方法. 它特别适用于难以完全定量进行分析的，又相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂问题. 它把人的思维过程层次化、数量化, 是系统分析的一个新型的数学方法.运用层次分析法建模，大体上可分四个基本步骤进行：1. 建立层次结构首先对所面临的问题要掌握足够的信息. 搞清楚问题的范围、因素、各因素之间的相互关系，及所要解决问题的目标. 把问题条理化、层次化，构造出一个有层次的结构模型. 在这个模型下，复杂问题被分解为元素的组成部分. 这些元素又按其属性及关系形成若干层次. 层次结构一般分三类：第一类为最高层，它是分析问题的预定目标和结果，也称目标层；第二类为中间层，它是为了实现目标所涉及的中间环节，如：准则、子准则，也称准则层；第三类为最低层，它包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等，也称方案层. OO 的影响之比，全部比较的结果可用矩阵表示，n n ij==⨯矩阵称为判断矩阵． 定义1 若判断矩阵满足下列条件：则称判断矩阵A 为正互反矩阵.怎样确定判断矩阵A 的元素ij a 取值？当某层的元素n C C C ,,,21 对于上一层某元素O 的影响可直接定量表示时（如利润多少），i C 与j C 对O 的影响之比可以直接确定，ij a 的值也易得到．但对于大多数社会经济问题，特别是比较复杂的问题，元素i C 和j C 对Ｏ的重要性不容易直接获得，需要通过适当的方法解决．通常取数字１－９及其倒数作为ij a 的取值范围．这是因为在进行定性的成对比较时，人们头脑中通常有5个明显的等级：因素太多，将超出人们的判断比较能力，降低精确. 实践证明，成对比较的尺度以72±为宜. 故ij a 的取值范围是1，2，9, 及其倒数1，.91,,21 3. 计算层次单排序并做一致性检验层次单排序是指同一层次各个元素对于上一层次中的某个元素的相对重要性进行排序. 具体做法是：根据同一层n 个元素n C C C ,,,21 ，对上一层某元素O 的判断矩阵A 求出它们对于元素O 的相对排序权重，记为：n w w w ,,,21 .写成向量形式：()T n w w w w ,,,21 = ，称为A 的排序权重向量. 其中i w 表示第i 个元素对上一层中某元素O 所占的比重. 从而得到层次单排序.层次单排序权重向量可有几种方法求解，常用的方法是利用判断矩阵A 的特征值与特征向量来计算排序权重向量w .为此引出矩阵的特征值与特征向量的有关理论.定义2 如果一个正互反矩阵().,,2,1,,n j i a A nn ij ==⨯满足 ),,2,1,,(n k j i a a a ik jk ij ==⨯，则称矩阵A 具有一致性，称元素k j i c c c ,,的成对比较是一致的; 并且称A 为一致矩阵.根据矩阵理论，可以得到如下几个定理.定理1 n 阶正互反矩阵A 的最大特征根m ax λn ≥，当n =λ时，A 是一致的.定理2 n 阶正互反矩阵是一致矩阵的充分必要条件是最大特征值m ax λn =.计算排序权重向量方法和步骤：设()T n w w w w ,,,21 =是n 阶判断矩阵的排序权重向量，当A 为一致矩阵时，根据n 阶判断矩阵构成的意义，显然有⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n n n n n w w w w w w w w w w w w w w w w w w A 212221212111 （1） 因而满足 nw Aw =. 这里n 是矩阵A 的最大特征根，w 是相应的特征向量；当A 为一般的判断矩阵时w Aw max λ=. 其中m ax λ是A 的最大特征值（也称主特征根），w 是相应的特征向量（也称主特征向量）. 经归一化后（即：∑==n i i w11），可近似作为排序权重向量，这种方法称为特征根法.一致性检验：在判断矩阵的构造中，并没有要求判断矩阵具有一致性的特点. 这是由于客观事物的复杂性与人的认识的多样性所决定.特别是在规模大、因素多的情况下，对于判断矩阵的每个元素来说，不可能求出精确的ji w w .但要求判断矩阵大体上应该是一致的. 一个经不起推敲的判断矩阵有可能导致决策的失误. 利用上述方法计算排序权向量，当判断矩阵过于偏离一致性时，其可靠程度也出现问题. 因此需要对判断矩阵的一致性进行检验. 其步骤如下：（1）计算一致性指标..I C1..max --=n nI C λ （2）当0..=I C 时，即n =max λ时，判断矩阵A 是一致的.当..I C 值越大，判断矩阵A 的不一致的程度越严重.（2）查找相应的平均随机一致性指标..I R下表给出了n （从1—11）阶正互反矩阵，用了100—150个随机样本矩阵A 算出的随机一致性指标..I R......I R I C R C = （3） 当10.0..<R C 时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则应对判断矩阵作适当修正.4. 计算层次总排序权重并做一致性检验在得到了某层元素对其上一层中某元素的排序权重向量后，还需要得到各层元素，特别是最低层中各方案对于目标层的排序权重，即层次总排序权重向量，从而进行方案选择. 层次总排序权重要自上而下地将层次单排序的权重进行合成得到.考虑3个层次的决策问题. 若第一层只有1个元素，第二层有n 个元素，第三层有m 个元素，设第二层对第一层的层次单排序的权重向量为：第三层对第二层的层次单排序的权重为：以)3(k w 为列向量构成矩阵 ()nm nm m m n n n w w w w w w w w w w w w W ⨯⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==)3()3(2)3(1)3(2)3(22)3(12)3(1)3(21)3(11)3()3(2)3(1)3(,,,（4） 则第三层对第一层的层次总排序权重向量为)2()3()3(w W w = （5）一般地，若有s 层，则第k 层对第一层的总排序权重向量为s k w W w k k k ,,4,3,)1()()( ==- （6）其中)(k W 是以第k 层对第k-1层的排序权向量为列向量组成的矩阵，)1(-k w 是第k-1层对第一层的总排序权重向量. 按照上述递推公式，可得到最下层（第s 层）对第一层的总排序权重向量为 )2()3()1()()(w W W W w s s s -= （7）层次总排序权重向量也要进行一致性检验. 具体方法是从最高层到最低层逐层进行. 定义3：若考虑的决策问题共有s 层. 设第l （s l ≤≤3）层的一致性指标为)1(.,,.,.)()(2)(1层元素的数目是第-l n I C I C I C l n l l ; 第l 层的随机一致性指标为 )()(2)(1.,,.,.l n l l I R I R I R ，令)1()(1)(1)(].,,.[.-=l l l l w I C I C I C （8）)1()(1)(1)(].,,.[.-=l l l l w I R I R I R （9）则第l 层对第一层的总排序权向量的一致性比率为s l I R I C R C RC l l l l ,,4,3,....)()()1()( =+=-. （10） 其中)2(.R C 为由（3）式计算的第二层对第一层的排序权向量的一致性比率. 当最下层对第一层的总排序权向量的一致性比率1.0.)(<s RC 时，认为整个层次结构的比较判断可通过一致性检验.。
课程大纲-西安建筑科技大学研究生院
课程大纲课程编号（理学院）课程名称随机规划学时40基本预备知识 1. 概率统计2. 最优化理论与算法3. 随机过程授课方式讲授、研讨基本要求掌握随机规划模型的类型。
（3TKH 主要类型），了解分布问题中参数LP 及其最优值得表达式，了解Z（3 ）的可测性及其概率分布，掌握简单分布问题的计算方法，了解逼近方法和最优值的数学期望的估计，掌握有补偿的二阶段问题和二阶段问题的数值解法，了解概率约束规划和随机拟次梯度法，了解上图收敛性。
教材及参考书《随机规划》，王全德编著，南京大学出版社，1990 年。
《随机线性规划》，Kall 著，王金德译，南京大学出版社。
讲授的主要内容：（每章后附学时数）1.随机规划的模型（6 学时）1.1分布问题，二阶段有补偿问题，概率约束问题；1.2多阶段有补偿问题和多阶段概率约束计划；1.3各类问题的统一形式与相互关系。
2.分布问题：（6 学时）2.1参数LP；2.2Z（3）的可测性；2.3最优化Z（3 ）的概率分布；2.4简单分布问题的计算方法；2.5逼近方法与最优值的数学期望的估计。
3.有补偿二阶段问题（8 学时）3.1一般有补偿二阶段的问题；3.2具有固定补偿矩阵的情形；3.3具有完备和简单补偿矩阵的二阶段问题。
4.二阶段问题的数值解法（8 学时）4.1具有离散随机变量的二阶段问题的解法；4.2简单补偿问题的解法。
5.概率约束规划（6 学时）可行解集合的特性，约束函数的分析性质，数值解法，逼近方法。
6.随机拟次梯度法（* ）（2 学时）7. 应用举例（2 学时）8. 上图收敛性（2 学时）注：（*）只做了解课程名称学时基本预备知识值代数601. 数学分析2. 线性代数3. 矩阵论4. 计算方法授课方式讲授基本要求1. 知道矩阵计算的基本工具，熟悉Vandermonde、Toeplitz 等方程组的解法及某些迭代法的收敛性，了解多项式加速技巧。
2.掌握不完全分解预先共轭梯度法，广义共轭剩余法，Lanczos 方法，求解特征值问题的同伦方法和分而治之法以及求解Jacobi 矩阵特征值反问题的正交约化法。
正定二次型判定方法
正定二次型判定方法正定二次型是数学中重要的概念之一，它在很多领域中都有着广泛的应用。
在线性代数中，正定二次型是指对于任意非零向量，其二次型值都大于零。
本文将介绍正定二次型的判定方法。
我们需要了解什么是二次型。
二次型是指一个关于n个变量的二次齐次多项式，通常表示为Q(x)=x^TAx，其中x是一个n维列向量，A是一个对称矩阵。
二次型在很多问题中起到了至关重要的作用，比如在优化问题、概率统计和物理学中。
对于一个二次型，我们希望能够判断它是否是正定的。
如果一个二次型是正定的，那么它具有以下性质：1. 二次型的所有特征值都大于零；2. 对于任意非零向量x，有x^TAx>0。
那么如何判断一个二次型是否正定呢？有以下几种方法：1. 特征值判定法：计算对称矩阵A的所有特征值，如果所有特征值都大于零，则二次型是正定的。
这是一种常用的判定方法，但需要计算所有的特征值，计算复杂度较高。
2. Sylvester判准则：根据A的主子式的符号判断。
一个n阶矩阵A的主子式是A的前k行和前k列所组成的子矩阵的行列式，记作Dk。
如果A的所有主子式Dk的符号交替，即D1>0，D2<0，D3>0，...，(-1)^(n-1)Dn>0，则二次型是正定的。
这种方法通过计算主子式的符号来判断二次型的正定性，计算复杂度较低。
3. 正定矩阵的定义：如果一个矩阵A满足对任意非零向量x，都有x^TAx>0，则A是正定矩阵，对应的二次型是正定的。
这种方法直接使用正定矩阵的定义进行判断，判断过程较为直观。
总结起来，判断二次型是否是正定的方法有特征值判定法、Sylvester判准则和正定矩阵的定义。
这些方法各有优缺点，我们可以根据具体情况选择合适的方法。
在实际应用中，正定二次型的判定方法可以帮助我们解决很多问题。
比如在优化问题中，我们希望找到一个使目标函数取得最小值的向量，可以通过判断二次型的正定性来确定是否存在最小值。
考研复试数学面试题目(3篇)
第1篇一、数学分析1. 请解释实数的完备性及其意义。
2. 证明：若数列{an}单调有界，则{an}收敛。
3. 设函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≠0，证明：存在一点ξ∈(a, b)，使得f'(ξ)=f(b)-f(a)/(b-a)。
4. 证明：若函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≤0，则f(x)在[a, b]上单调递减。
5. 设函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≠0，证明：存在一点ξ∈(a, b)，使得f'(ξ)=f(b)-f(a)/(b-a)。
6. 证明：若函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≤0，则f(x)在[a, b]上单调递减。
7. 设函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≠0，证明：存在一点ξ∈(a, b)，使得f'(ξ)=f(b)-f(a)/(b-a)。
8. 证明：若函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≤0，则f(x)在[a, b]上单调递减。
9. 设函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≠0，证明：存在一点ξ∈(a, b)，使得f'(ξ)=f(b)-f(a)/(b-a)。
10. 证明：若函数f(x)在[a, b]上连续，在(a, b)内可导，且f'(x)≤0，则f(x)在[a, b]上单调递减。
二、高等代数1. 请解释行列式的定义及其性质。
2. 证明：若矩阵A可逆，则|A|≠0。
3. 设矩阵A为n阶方阵，求证：A的行列式|A|等于其特征值的乘积。
4. 证明：若矩阵A为n阶方阵，且|A|=0，则A不可逆。
5. 设矩阵A为n阶方阵，求证：A的行列式|A|等于其特征值的乘积。