研究生數學知識?每個學習階段,都有對數學的要求,對于研究生,同樣如此;不同的是,作為學院教育的最後階段,研究生的數學要求雖然很高,卻不這麼明确,需要根據研究問題的不同,不斷地提高數學能力,接下來我們就來聊聊關于研究生數學知識?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
每個學習階段,都有對數學的要求,對于研究生,同樣如此;不同的是,作為學院教育的最後階段,研究生的數學要求雖然很高,卻不這麼明确,需要根據研究問題的不同,不斷地提高數學能力。
以下是研究生需要掌握的數學分支。對大多數研究生來說,需要了解或熟悉這些數學,在需要的時候掌握,精通部分數學。更深入的使用,可以跟數學相關專業的專業咨詢合作。
線性代數
線性代數研究線性變換和向量空間,或者說,研究矩陣乘法與向量空間。你應該知道如何在抽象向量空間的語言和矩陣的語言之間進行轉換。特别是,給定向量空間的基,你應該知道如何将任何線性變換表示為矩陣。此外,給定兩個矩陣,你應該知道如何确定這些矩陣是否實際表示相同的線性變換,但在基的不同選擇下線性代數的關鍵定理是一個陳述,它給出了矩陣可逆時的許多等價描述。你還應該知道為什麼特征向量和特征值在線性代數中自然出現。
實分析
極限、連續性、微分和積分的基本定義應該從和的角度來理解。使用此和的語言,您應該熟悉函數一緻收斂的思想。
微分向量值函數
逆函數定理的目标是證明可微函數局部可逆當且僅當其導數的行列式為非零時。對于向量值函數可微的含義,您應該很容易理解,為什麼導數必須是線性映射(因此可以表示為矩陣Jacobian)以及如何計算Jacobian矩陣。此外,你應該知道隐式函數定理的陳述,并了解為什麼隐函數定理與逆函數定理密切相關。
點集拓撲
您應該了解如何用開集定義拓撲,以及如何用開集表達連續函數的思想。R上的标準拓撲必須很好地理解,至少要達到海涅-博雷爾定理的水平。最後,你應該知道什麼是度量空間,以及如何使用度量定義開集,從而定義拓撲。
經典斯托克斯定理
你應該知道向量場的微積分。特别是,你應該知道如何計算旋度和發散,并知道旋度和發散背後的幾何解釋向量場、函數的梯度和沿曲線的路徑積分。然後你應該知道微積分基本定理的經典擴展,即發散定理和斯托克斯定理。你應該特别了解,為什麼這些确實是微積分基本定理的推廣
微分形式和斯托克斯定理
流形是自然出現的幾何對象。微分k-形式是在流形上進行微積分的工具。您應該知道定義流形的各種方法,如何定義和思考微分k-forms。以及如何求k-型的外導數。你還應該能夠将k-形式和外部派生的語言翻譯成關于向量場、梯度、卷曲和發散的語言。最後你應該知道斯托克斯定理的陳述,理解為什麼它是一個關于(k 1)維流形邊界上k-型積分與流形上k-型外導數積分相等的尖銳定量陳述。
曲線和曲面曲率
在其所有表現形式中,試圖測量幾何對象相切空間方向的變化率。你應該知道如何計算平面曲線的曲率、空間曲線的曲率和扭轉以及空間中曲面的兩個主曲率。
幾何
不同的幾何學是由不同的公理系統構建的。給定直線和不在上的點,歐幾裡德幾何假定隻有有一條直線通過平行于,雙曲幾何假定有多條直線通過平行于,橢圓幾何假定沒有直線平行于。你應該知道雙曲幾何、單橢圓幾何和雙橢圓幾何的模型。
複分析
理解函數何時可以進行分析的各種等價方法。這裡我們關注函數,其中U是複數C中的一個開集。你應該知道,如果這樣一個函數滿足以下任何一個等價條件,那麼它就是可分析的。
(1)對任何,下列極限存在
(2)函數的實部和虛部滿足Cauchy-Riemann等式:
且
(3)如果是中的逆時針普通旋轉圈,并且如果是内部的任何複數,那麼
這就是Cauchy積分公式
(4)對于任何複數,在裡,存在的一個開鄰域,其中
是一緻收斂連續。
可數性和選擇公理的映射
你應該知道集合是可數的無限意味着什麼。特别是,你應該知道整數和有理數是可數有限的,而實數是不可數無限的。選擇公理的陳述以及它有許多看似奇異的等價物這一事實也應該被了解。
代數
群是抽象代數的基本研究對象,是幾何對稱的代數解釋。人們應該了解關于群、環和域的基本知識。你還應該知道伽羅瓦理論,它提供了有限群和多項式根的發現之間的聯系,因此顯示了高中代數和抽象代數之間的聯系。最後,你應該了解表象理論背後的基礎知識,這就是如何将抽象群與矩陣群聯系起來的。
勒貝格積分
你應該了解勒貝格測度和積分背後的基本思想,至少要了解勒貝格支配收斂定理的水平和測度集的概念。
傅立葉分析
你應該知道如何找到周期函數的傅立葉級數,函數的傅立葉積分,傅裡葉變換,以及傅裡葉級數希爾伯特空間的微分方程。此外,您應該了解如何使用傅裡葉變換簡化微分方程。
微分方程
物理學、經濟學、數學和其他科學的一門學科歸結為試圖找到微分方程的解。應該知道,微分方程的目标是找到一個滿足含導數方程的未知函數。基于某種合理的限制,常微分方程總是有解的。這絕不是偏微分方程的情況,因為偏微分方程的解的存在性往往是未知的。你還應該熟悉三類傳統的偏微分方程:熱方程、波動方程和拉普拉斯算子。
組合學和概率論
初等組合學和基本概率論都歸結為計數問題。你應該知道
是從n個元素中選擇k個元素的方法數。與多項式的二項式定理的關系有助于進行方便的計算。應該理解基本概率理論。首先,我們應該理解以下術語:樣本空間、随機變量(包括其直覺和作為函數的定義)、期望值和變量。我們應該明确理解為什麼計數參數對于計算有限樣本空間的概率至關重要。概率和積分之間的聯系可以在各種版本的中心極限定理中看到,其中的思想應該是已知的。
算法
你應該理解算法的複雜性意味着什麼,至少要理解問題P=NP。應該了解基本圖論;例如,您應該了解為什麼樹是理解許多算法的自然結構。數值分析是對數學中近似計算答案的算法的研究。例如,你應該了解牛頓近似多項式根的方法。
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