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第 2 章覆盖矩阵 · 老师内容 × 教材内容

用途:这是第 2 章的“不漏东西”清单。教材第 2 章的每个小节、定理、例题、习题,以及老师第 3–6 讲的每个主题,都必须在下表找到落点;没有落点的条目不许标“完成”。

教材:颜庆津《数值分析》(第 4 版)第 2 章,p.14–47。老师:庞刚《数值分析 I》第 3–6 讲(2026-09-14 至 09-23)。

当前状态(2026-10-19):2.1–2.4.4 正文已铺;教材 24 题已全部给题面摘要与答案/数值;例 6–11 已补逐次迭代表。章节/定理/例题/习题均标 ✅。

一、教材小节与定理

教材位置内容定理 / 例老师对应本章落点状态
2.1.1顺序 Gauss 消去、主元素、计算量定理 2.1;例 1第 3 讲 §四2.1.1✅
2.1.2列主元素 Gauss 消去定理 2.2第 3 讲 §五2.1.2✅
2.2.1Doolittle / Crout 分解定理 2.3;例 2第 4 讲 §二、§三2.2.1✅
2.2.2选主元的 Doolittle 分解定理 2.4第 4 讲 §三2.2.2✅
2.2.3带状矩阵的保带状分解定理 2.5 + 推论课堂未展开2.2.3✅
2.2.4追赶法(三对角)例 3第 4 讲 §四2.2.4✅
2.2.5拟三对角方程组—课堂未展开2.2.5✅
2.3.1矩阵条件数、扰动界定理 2.6;例 4、5第 3 讲 §一(点到)2.3.1✅
2.3.2病态方程组的求解—课堂未展开2.3.2✅
2.4.1迭代法一般形式与收敛性定理 2.7–2.9第 4 讲 §五、第 5 讲 §一–§三2.4.1✅
2.4.2Jacobi 迭代定理 2.10–2.12;例 6–8第 5 讲 §四2.4.2✅
2.4.3Gauss–Seidel 迭代定理 2.13–2.16;例 9–10第 5 讲 §五2.4.3✅
2.4.4SOR 迭代定理 2.17–2.21;例 11第 6 讲 §二–§八2.4.4✅

二、教材例题

例内容教材位置本章落点状态
例 1顺序 Gauss 消去 / 列主元对比2.12.1✅
例 2Doolittle 分解解方程组2.2.12.2.1✅
例 3追赶法解三对角方程组2.2.42.2.4✅
例 4右端扰动导致解的巨大变化2.3.12.3.1✅
例 5系数扰动 / 行均衡化2.3.1–2.3.22.3.2✅
例 6Jacobi 迭代计算2.4.22.4.2✅
例 7Jacobi 迭代(另一算例)2.4.22.4.2✅
例 8Jacobi 收敛性判断2.4.22.4.2✅
例 9Gauss–Seidel 计算2.4.32.4.3✅
例 10Gauss–Seidel 收敛性2.4.32.4.3✅
例 11SOR(ω=1.25)计算2.4.42.4.4✅

三、教材习题(24 题)

题主题落点状态
1三位十进制:顺序 Gauss vs 列主元习题✅
2消元过程的初等矩阵 R习题✅
3行交换的置换矩阵 Q_k习题✅
4Doolittle 分解的运算量习题✅
5不选主元的 Doolittle习题✅
6选主元的 Doolittle习题✅
7带状存储下计算 Ax习题✅
8追赶法解五对角/三对角习题✅
9八位十进制列主元 + 条件数习题✅
10正交矩阵条件数 = 1习题✅
11残差与误差界习题✅
12条件数 / 残差反例习题✅
13迭代序列收敛判断习题✅
14迭代公式必收敛 / 对应方程组习题✅
15Jacobi 解方程组习题✅
16Jacobi 收敛性讨论(4 个矩阵)习题✅
17Gauss–Seidel 解第 15 题习题✅
18Gauss–Seidel 收敛性讨论习题✅
19构造必收敛的迭代习题✅
202×2:Jacobi 与 GS 同时收敛/发散习题✅
21含参数 a 的 Jacobi / GS 收敛范围习题✅
22直接判定 GS 收敛习题✅
23SOR(ω=0.9)习题✅
24SOR(ω=1.25)习题✅

四、老师讲授内容(第 3–6 讲)

讲次 / 时间主题本章落点状态
第 3 讲 §一矩阵 1-范数、∞-范数、可逆性判据2.1.0✅
第 3 讲 §四高斯消去、顺序主子式、计算量2.1.1✅
第 3 讲 §五列主元2.1.2✅
第 4 讲 §二LU 分解、两个三角方程组2.2.1✅
第 4 讲 §三Doolittle 待定系数法2.2.1✅
第 4 讲 §四稀疏、三对角、追赶法2.2.4✅
第 4 讲 §五迭代法引论、分裂2.4.1✅
第 5 讲 §一分裂迭代回顾2.4.1✅
第 5 讲 §二ρ(G)<1 充要条件(对角化解耦自证)2.4.1✅
第 5 讲 §三范数充分条件、先验/后验误差估计2.4.1✅
第 5 讲 §四Jacobi、行对角占优2.4.2✅
第 5 讲 §五Gauss–Seidel2.4.3✅
第 6 讲 §二–§五SOR 构造、显示化、必要条件2.4.4✅
第 6 讲 §六–§八对角占优引理、主定理、Ostrowski2.4.4✅

五、完成标准

  • 每一行的“状态”改成 ✅,并在“本章落点”链接到实际段落;
  • 每个定理有条件、结论、证明要点(完整证明可链接教材/讲座页,但不能只有编号);
  • 每个例题有题面、关键步骤、数值结果;
  • 每道习题有题面、答案或提示(证明题给证明骨架);
  • 老师讲过的每个时间戳主题,都能在正文找到对应段落;
  • 构建通过,无断链,无 KaTeX 错误。