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麻省理工公开课】大数据与机器学习中的数学https://www.bilibili.com/video/BV1ot4y197D8?from=search&seid=8223709858683081557
https://www.bilibili.com/video/BV1gN411o7tL?from=search&seid=8223709858683081557统计学

引用书籍:
高等数学(上下册)(李忠)
数学分析(第1,2,3册)(伍胜建)
数学分析中的典型问题与方法(第二版)(裴礼文)
简明线性代数(丘维声)
最优化理论与方法(袁亚湘)(Stephen Boyed and Lieven Vandenberghe.Convex optimization。Cam university press,2009)
BBC数学的故事(纪录片)
数学大师 从芝诺到庞加莱(徐源译),天才引导的历程(苗锋译)::数学历史读物

演示网站和软件:
Wolfram Alpha
Matlab
Python

集合以及集合的概念

  • 集合:“一堆东西”放在一起,称为 集合 (set),通常用大写字母表示,A
  • 元素:“一堆东西”里面的一个称之为 元素 (element),通常用小写字母表示,a
    • a属于A 数学基础 - 图1; a不属于A 数学基础 - 图2
  • 描述方式:列举和描述
    • 列举A= {1,2,3}
    • 描述B= {x : x是有理数} # 前边是变量名,后面是描述
  • 子集:A的每一个元素都在B中,记为数学基础 - 图3
    • 相等,记为A=B
    • 真子集数学基础 - 图4数学基础 - 图5,记为数学基础 - 图6
    • 空集数学基础 - 图7
  • 集合运算
    • 交:数学基础 - 图8
    • 并:数学基础 - 图9
    • 补:数学基础 - 图10
  • 任意
    • 数学基础 - 图11
  • 存在
    • 数学基础 - 图12
  • 基数:集合中元素的个数称为集合的基数(又称为势),记作数学基础 - 图13
  • 常见的基数:自然数N,整数Z,有理数Q,实数R,复数C。

    实数集

  • 区间

    • 数学基础 - 图14 开区间与闭区间,数学基础 - 图15
    • 数学基础 - 图16 前开后闭与前闭后开
  • 邻域
    • 数学基础 - 图17
    • 数学基础 - 图18 # 空心邻域
  • 数轴
    • 实数集上的数和数轴上的点一一对应
    • 由直线,正方向,原点,单位长度组成
    • 无理数和有理数在数轴上都已稠密的状态存在,所以实数集在数轴上是连续的,那么怎么描述“连续性”
      • 完备性刻画
        • 在实数域中,任意一个单调有界序列必然有极限
        • 确界存在定理
          • 上界:集合数学基础 - 图19,并且数学基础 - 图20,如果存在数学基础 - 图21,使得对于数学基础 - 图22,有数学基础 - 图23,则称数学基础 - 图24有上界,并且说数学基础 - 图25数学基础 - 图26的一个上界。
          • 下界:同理,换成数学基础 - 图27
          • 上确界:设数学基础 - 图28是一个非空数集,如果数学基础 - 图29满足
            • 数学基础 - 图30数学基础 - 图31的一个上界
            • 数学基础 - 图32,存在数学基础 - 图33使得数学基础 - 图34,则称数学基础 - 图35数学基础 - 图36的上确界,记为数学基础 - 图37
          • 下确界:数学基础 - 图38
          • 确界存在定理即:非空有上界的实数集必然有上确界,非空有下界的实数集必然有下确界
  • 等势:集合数学基础 - 图39到集合数学基础 - 图40存在双射,称数学基础 - 图41数学基础 - 图42等势,记为数学基础 - 图43。特别的,称与自然数集数学基础 - 图44等势的集合为可列集

    • (证明过程以掠过)
    • 数学基础 - 图45
    • 数学基础 - 图46
    • 数学基础 - 图47
    • 数学基础 - 图48(康托定理)

      常用不等式

  • 三角不等式

    • 数学基础 - 图49
  • 伯努利 (Bernoulli)不等式
    • 对于任意的数学基础 - 图50和任意的正整数n,有数学基础 - 图51
  • 算术-几何平均值不等式

    • 对于任意n个非负实数数学基础 - 图52数学基础 - 图53
      • 所有元素相等时可以取到等号

        映射

  • 映射:设A、B是两个非空集合,如果存在一个法则f,使得对A中的每个元素a,按法则f,在B中有唯一确定的元素b与之对应,则称f为从A到B的映射,记作:数学基础 - 图54。其中,b称为元素a在映射f下的象,记作数学基础 - 图55;a称为b关于映射f的原象。也称A为原象集,B为象集。

    • 单射(嵌入映射)
    • 双射(一一映射)
    • 满射(到上映射)

      函数

      对于给定的集合数学基础 - 图56,如果存在一个对应法则f,使得对于X中的每一个数x,在R中存在唯一的数y与之对应,则称对应法则f为从X到R的一个函数,记作:
      数学基础 - 图57
      数学基础 - 图58
      其中y称为f在x的值,X称为函数f的定义域,数集数学基础 - 图59称为函数f的值域,记作数学基础 - 图60;x称为自变量,y称为因变量