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2018년 12월 17일 월요일

W5 "이과생을 위한 행렬 대수(Matrix Algebra for Engineers)" 수료/안녕(Farewell)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.0 환영(Welcome)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.2 행렬의 정의(Matrix Definitions)
    W1.3 행렬의 덧셈과 곱셈(Addition and Multiplication of Matrices)
    W1.4 특수 행렬(Special Matrix)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.6 전치 행렬(Transpose Matrix)
    W1.7 행렬의 내적과 외적( Inner and Outer Products)
    W1.8 역행렬(Inverse Matrix)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.10 직교행렬(Orthogonal Matrix)
    W1.11 직교행렬의 예(Orthogonal Matrices Examples)
    W1.12 교환 행렬(Permutation Matrix)
    W1.13 연습문제: 직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.2 가우스 소거법(Gaussian elimination)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.4 역행렬 구하기(Computing Inverses)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.6 Elementary Matrices
    W2.7 LU 분해(LU Decomposition)
    W2.8 선형 연립방정식 풀이(Solving LUx=b)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.2 벡터 공간(Vector Spaces)
    W3.3 선형독립(Linear Independence)
    W3.4 선형생성, 기저 그리고 차원(Span, Basis and Dimension)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.6 그람-슈미트 알고리즘(Gram-Schmidt Process)
    W3.7 그람-슈미트 알고리즘 예제(Gram-Schmidt Process Example)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.9 영 공간(Null Space)
    W3.10 영 공간 활용(Application of the null space)
    W3.11 열 공간(Column Space)
    W3.12 행 공간, 좌측 영 공간 그리고 랭크(Row Space, Left Null Space and Rank)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.14 정사영(Orthogonal Projection)
    W3.15 최소 자승 문제(Least-Squares Problem)
    W3.16 최소-자승 문제 풀이(Solution of the Least-Squares Problem)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)
    W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)
    W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)
    W4.12 행렬 대각화 예제(Matrix Diagonalization Example)
    W4.13 행렬의 거듭제곱(Power of a Matrix)
    W4.14 행렬의 거듭제곱 예제(Power of a Matrix Example)
    W4.15 연습문제:행렬 대각화(Practice Quiz: Matrix Diagonalization)
    W4.16 넷째주 평가문제(Week Four Quiz)

W5 "이과생을 위한 행렬 대수(Matrix Algebra for Engineers)"수료/안녕(Farewell)/동영상/영문자막



"이과생을 위한 행렬 대수(Matrix Algebra for Engineers)" 수료

4주 강좌를 무려 5주에 걸쳐 겨우 수료 했습니다. 선형 대수의 기초과정이긴 한데 배운지 워낙 오래 된데다 최근 한국 수학능력 시험에는 이 과정이 빠졌더군요. 전에, 그러니까 한 35년 전에 뭔지도 모르고 배웠던 행렬을 더듬어 이제야 어렴풋하게 기초나마 알게 되었습니다. 우주론, 상대론을 행렬을 모르고 덤빈 꼴이라니... 이제라도 배워서 얼마나 다행인지 모릅니다.



행렬과 벡터 그리고 미적분, 배운것을 써먹어야 하겠기에 우주선 자세제어 과정에 도전해 보기로 합니다.

Spacecraft Dynamics and Control/University of Colorado Boulder

1. Kinematics: Describing the Motions of Spacecraft
2. Kinetics: Studying Spacecraft Motion
3. Control of Nonlinear Spacecraft Attitude Motion
4. Spacecraft Dynamics Capstone: Mars Mission

잠시 중단 했던 ANUx-Cosmology도 재개해야 하고 Particle Physics 도 시작해야하고 부지런히 달려야 겠습니다.

W4.16 넷째주 평가문제(Week Four Quiz)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.0 환영(Welcome)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.2 행렬의 정의(Matrix Definitions)
    W1.3 행렬의 덧셈과 곱셈(Addition and Multiplication of Matrices)
    W1.4 특수 행렬(Special Matrix)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.6 전치 행렬(Transpose Matrix)
    W1.7 행렬의 내적과 외적( Inner and Outer Products)
    W1.8 역행렬(Inverse Matrix)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.10 직교행렬(Orthogonal Matrix)
    W1.11 직교행렬의 예(Orthogonal Matrices Examples)
    W1.12 교환 행렬(Permutation Matrix)
    W1.13 연습문제: 직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.2 가우스 소거법(Gaussian elimination)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.4 역행렬 구하기(Computing Inverses)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.6 Elementary Matrices
    W2.7 LU 분해(LU Decomposition)
    W2.8 선형 연립방정식 풀이(Solving LUx=b)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.2 벡터 공간(Vector Spaces)
    W3.3 선형독립(Linear Independence)
    W3.4 선형생성, 기저 그리고 차원(Span, Basis and Dimension)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.6 그람-슈미트 알고리즘(Gram-Schmidt Process)
    W3.7 그람-슈미트 알고리즘 예제(Gram-Schmidt Process Example)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.9 영 공간(Null Space)
    W3.10 영 공간 활용(Application of the null space)
    W3.11 열 공간(Column Space)
    W3.12 행 공간, 좌측 영 공간 그리고 랭크(Row Space, Left Null Space and Rank)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.14 정사영(Orthogonal Projection)
    W3.15 최소 자승 문제(Least-Squares Problem)
    W3.16 최소-자승 문제 풀이(Solution of the Least-Squares Problem)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)
    W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)
    W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)
    W4.12 행렬 대각화 예제(Matrix Diagonalization Example)
    W4.13 행렬의 거듭제곱(Power of a Matrix)
    W4.14 행렬의 거듭제곱 예제(Power of a Matrix Example)
    W4.15 연습문제:행렬 대각화(Practice Quiz: Matrix Diagonalization)

W4.16 넷째주 평가문제(Week Four Quiz)








































W4.15 연습문제:행렬 대각화(Practice Quiz: Matrix Diagonalization)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.13 연습문제:직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)
    W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)
    W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)
    W4.12 행렬 대각화 예제(Matrix Diagonalization Example)
    W4.13 행렬의 거듭제곱(Power of a Matrix)
    W4.14 행렬의 거듭제곱 예제(Power of a Matrix Example)

W4.15 연습문제:행렬 대각화(Practice Quiz: Matrix Diagonalization)








W4.14 행렬의 거듭제곱 예제(Power of a Matrix Example)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.13 연습문제:직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)
    W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)
    W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)
    W4.12 행렬 대각화 예제(Matrix Diagonalization Example)
    W4.13 행렬의 거듭제곱(Power of a Matrix)

W4.14 행렬의 거듭제곱 예제(Power of a Matrix Example)/동영상/영문자막




연습:






W4.13 행렬의 거듭제곱(Power of a Matrix)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.13 연습문제:직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)
    W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)
    W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)
    W4.12 행렬 대각화 예제(Matrix Diagonalization Example)

W4.13 행렬의 거듭제곱(Power of a Matrix)/동영상/영문자막



연습:




W4.12 행렬 대각화 예제(Matrix Diagonalization Example)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.13 연습문제:직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)
    W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)
    W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)

W4.12 행렬 대각화 예제(Matrix Diagonalization Example)/동영상/영문자막




예제: 3대3 행렬을 대각화 하시오





2018년 12월 16일 일요일

W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.13 연습문제:직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)
    W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)

W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)/동영상/영문자막



어떤 n대n 행렬 A가 선형 독립(linear independent)인 n 개의 고유 벡터(eigenvector)를 가진다면 대각행렬(diagonal matrix)로 변환하기 위한 행렬 곱셈이 아주 수월해진다. 대칭행렬(symmetric matrix)이 바로 그런 경우다.

대각행렬로 만들려는 이유는 다루기(계산하기) 쉽기 때문이다. 다수의 방정식으로 구성된 시스템(연립방정식)을 풀어야 할 때, 방정식들을 분리해내면 각 방정식을 따로 독립시켜놓으면 당연히 풀기 수월 하다. 따라서 대각화(diagonalization)은 행렬 대수에서 아주 중요한 주제다.

먼저 간단한 2대2 행렬의 대각화 과정을 살펴보자. 행렬 A는 고유값 문제를 풀어 두개의 고유값을 가지며, 그 고유값으로부터 각각 두개의 고유 벡터를 얻었다. 이 고유 벡터는 선형 독립이다.




행렬 A와 두 고유벡터를 열로 삼은 행렬의 곱은 다시 고유벡터 행렬 S와 고유값을 대각 원소로 하는 우하향 대각 행렬의 곱이 됨을 알 수 있다.



이 관계식을 n대n 행렬로 일반화 하면 다음과 같다. S는 A의 각기 다른 고유벡터를 열로 삼은 행렬이며, 대문자 람다는 고유값을 원소로 하는 대각행렬이다.



S는 역행렬을 가지므로 다음과 같은 관계식이 성립한다.



연습1: 서로다른 고유치에서 얻은 고유 벡터는 선형 독립임을 보여라.


연습2: n대n 행렬의 열(column)들이 선형독립인 벡터라면 이 행렬은 역행렬을 가짐을 증명하라. (서로다른 고유치로부터 얻은 고유 벡터로 열을 구성한 행렬은 역행렬을 갖는다)




W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.13 연습문제:직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)
    W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)

W4.10 연습문제:고유치 문제(Practice Quiz:Eigenvalue Problem)












    W4.11 행렬 대각화(Matrix Diagonalization)

W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)

[커세라] 이과생을 위한 행렬 대수

1주: 행렬(Matrics)
    W1.1 첫째주 강의 안내(Intro to Week One)
    W1.5 연습문제:행렬의 정의(Practice Quiz:Definition of Matrices)
    W1.9 연습문제:전치행렬과 역행렬(Practice Quiz:Transpose and Inverse Matrix)
    W1.13 연습문제:직교행렬(Practice Quiz: Orthogonal Matrix)
    W1.14 첫째주 평가문제(Week One Quiz)

2주: 선형 방정식 시스템(Systems of Linear Equations)
    W2.1 둘째 주 강의안내(Intro. to Week Two)
    W2.3 기약행사다리꼴(RREF: Reduced Row Echelon Form)
    W2.5 연습문제:가우스 소거법(Practice Quiz:Gaussian Elimination)
    W2.9 연습문제:LU 분해(Practice Quiz: LU Decomposition)
    W2.10 둘째주 평가문제(Week Two Quiz)

3주: 벡터 공간(Vector Space)
    W3.1 셋째주 강의안내(Intro. to Week Three)
    W3.5 연습문제:벡터공간(Practice Quiz:Vector Space Definition)
    W3.8 연습문제:그람-슈미트 알고리즘(Practice Quiz:Gram-Schmidt Process)
    W3.13 연습문제:기초 하위 공간들(Practice Quiz:Fundamental Subspace)
    W3.17 연습문제:정사영(Practice Quiz: Orthogonal Projection)
    W3.18 셋째주 평가문제(Week Three Quiz)

4주: 고유치와 고유 벡터(Eigenvalues and Eigenvectors)
    W4.1 넷째주 강의 안내(Introduction to Week Four)
    W4.2 2대2, 3대3 행렬식(Two-by-two and Three-by-three determinants)
    W4.3 라플라스 전개(Laplace Expansion)
    W4.4 라이프니쯔 공식(Leibniz Formula)
    W4.5 행렬식의 속성(Properties of Determinants)
    W4.6 연습문제:행렬식(Practice Quiz:Determinants)
    W4.7 고유치 문제(Eigenvalue Problem)
    W4.8 고유치 및 고유 벡터 구하기 1(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 1)

W4.9 고유치 및 고유 벡터 구하기 2(Finding Eigenvalues and Eigenvectors 2)/동영상/영문자막



[0:00]
지난편에서 대칭 행렬(symmetric matrix)은 실 고유치(real eigenvalue)와 선형독립(linear independent) 고유 벡터(eigenvector)를 갖는다는 사실을 배웠다.이는  대칭행렬의 장점이라고 하겠다.

이번에는 다소 까다로운 경우로 m 대 n  행렬이 자신이 가진 차원(dimension)보다 작은 고유 벡터를 갖는 경우를 다룬다. 따라서 이 행렬은 선형독립 고유벡터 갯수가 m 보다 작다.

뿐만 아니라 비대칭 행렬(asymmetric vector)이 허수의 고유치(complex eigenvalue)를 갖는 경우도 보도록 한다.

[0:55]
실 고유치와 선형독립 고유벡터를 갖는 대칭행렬은 사실 매우 중요한 역활을 하는데 강좌의 후반에 다시 소개할 것이다.

이제 특이한 행렬의 살펴보기로 하자. 첫번째 행렬의 예는 간단한 2대2 행렬이다.




고유값과 고유 벡터를 구했다. 특이한 점은 고유 벡터가 특정 되지 못한다. 고유벡터의 두번째 원소(x2)는 0 이지만 첫번째 원소(x1)는 어떤 값에 대해서도 고유값 문제 방정식은 성립하기 때문이다. 정규화 값인 1로 잡고 고유 벡터를 구하도록 하자.

[4:02]
이번에는 좀더 다른 경우를 보도록 한다.



위에서 예로든 행렬은 C의 전치행렬이 C에 음을 곱한 행렬과 같다. 이 행렬을 반대칭행렬(skew symmetric matrix)이라고 한다.  이 행렬은 실수 고유치를 갖지 못한다. 허수 고유치(complex eigenvalue)는 미분 방정식에서 진동(oscillations)의 문제를 다룰 때 매우 유용하게 쓰인다. 나중에 고급 과정을 배울 때 살펴보기로 하고 여기서는 실수 고유치에 관해서만 다룬다.

연습: 다음과 같은 행렬의 고유치를 구하시오.