情理数学考点重难点大纲

1. 线性代数

1.1 矩阵理论

  • 基本运算 (加减乘除、转置、求逆)
  • 行列式计算及性质
  • 矩阵的秩
  • 矩阵方程

1.2 矩阵分解

  • 特征值和特征向量
  • 特征分解
  • 奇异值分解 (SVD)
  • QR 分解
  • LU 分解

1.3 向量空间

  • 线性相关性和线性无关性
  • 基和维数
  • 子空间 (核空间和像空间)

1.4 投影和伪逆

  • 正交投影
  • 斜投影
  • Moore-Penrose 伪逆
  • 最小二乘问题

1.5 复矩阵

  • 复数运算
  • Hermit 矩阵
  • 酉矩阵

1.6 矩阵函数

  • 矩阵指数
  • 矩阵幂
  • 幂矩阵

1.7 高级主题

  • Cayley-Hamilton 定理
  • Jordan 标准型
  • Rayleigh 商
  • Hessian 矩阵
  • Jacobi 行列式

1.8 矩阵微分

  • 矩阵求导基本法则
  • 矩阵微分在凸优化问题中的应用

1.9 特殊矩阵

  • 正定矩阵
  • 对称矩阵
  • 正交矩阵

重点难点:

  • 投影和伪逆 (频繁考察)
  • 矩阵指数相关知识
  • 复矩阵运算
  • 矩阵微分
  • 高级主题 (如 Cayley-Hamilton 定理) 的应用

2. 解析 (微积分 + 常微分方程)

2.1 微积分基础

  • 极限和连续性
  • 导数和微分
  • 积分 (定积分和不定积分)
  • 级数和收敛性

2.2 多元微积分

  • 偏导数
  • 方向导数和梯度
  • 多重积分
  • 向量分析 (散度、旋度、梯度)

2.3 常微分方程 (ODE)

  • 一阶线性方程
  • Bernoulli 方程
  • Riccati 方程
  • 全微分方程
  • Clairaut 方程
  • 二阶齐次常系数方程
  • 二阶非齐次方程
  • 高阶线性方程

2.4 ODE 求解技巧

  • 分离变量法
  • 积分因子法
  • 常数变易法
  • 特解叠加原理

2.5 高级 ODE 技巧

  • 平移变换
  • 欧拉代换
  • 伯努利方程的代换方法
  • 幂级数法 (了解)
  • 拉普拉斯变换 (选学)

2.6 偏微分方程基础

  • 分类 (椭圆型、抛物型、双曲型)
  • 基本求解方法

2.7 变分法

  • 变分问题的基本概念
  • Euler-Lagrange 方程

重点难点:

  • ODE 的综合应用题
  • 全微分方程和 Clairaut 方程
  • 高阶 ODE 的求解
  • 变分法问题
  • 偏微分方程转化为 ODE 的技巧

3. 概率论

3.1 基础概率理论

  • 概率公理和性质
  • 条件概率
  • 全概率公式和贝叶斯定理
  • 随机变量的独立性

3.2 离散概率分布

  • 伯努利分布和二项分布
  • 泊松分布
  • 几何分布和负二项分布
  • 超几何分布
  • 离散均匀分布

3.3 连续概率分布

  • 均匀分布
  • 指数分布
  • 正态分布
  • Gamma 分布和 Beta 分布

3.4 随机变量的数字特征

  • 期望和方差
  • 矩、偏度和峰度
  • 协方差和相关系数

3.5 多维随机变量

  • 联合分布
  • 边缘分布
  • 条件分布
  • 多维正态分布

3.6 随机变量的函数

  • 和、差、积、商的分布
  • 卷积

3.7 条件期望和全期望公式

  • 条件期望的定义和性质
  • 全期望公式及应用

3.8 生成函数

  • 概率生成函数
  • 矩生成函数
  • 特征函数

3.9 极限定理

  • 大数定律
  • 中心极限定理

3.10 随机过程基础

  • 马尔可夫链
  • 泊松过程

3.11 组合数学和离散数学

  • 排列组合
  • 生成函数 (母函数)
  • 递推关系