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文档简介
1、线代框架之行列式和矩阵 注:全体维实向量构成的集合叫做维向量空间.注: 关于:称为的标准基,中的自然基,单位坐标向量;线性无关;任意一个维向量都可以用线性表示.行列式的定义 行列式的计算:行列式按行(列)展开定理:行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式的乘积之和.推论:行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于零.若都是方阵(不必同阶),则上三角、下三角、主对角行列式等于主对角线上元素的乘积.关于副对角线:范德蒙德行列式:矩阵的定义 由个数排成的行列的表称为矩阵.记作:或伴随矩阵 ,为中各个元素的代数余子式. 逆矩阵的求法: 注: 方阵的幂的性质:
2、 设的列向量为,的列向量为,则 ,为的解可由线性表示. 同理:的行向量能由的行向量线性表示,为系数矩阵. 用对角矩阵左乘一个矩阵,相当于用的对角线上的各元素依次乘此矩阵的行向量;用对角矩阵右乘一个矩阵,相当于用的对角线上的各元素依次乘此矩阵的列向量. 两个同阶对角矩阵相乘只用把对角线上的对应元素相乘. 分块矩阵的转置矩阵:分块矩阵的逆矩阵: 分块对角阵相乘:分块对角阵的伴随矩阵: 矩阵方程的解法():设法化成 矩阵与的列向量组等价(右乘可逆矩阵). 判断是的基础解系的条件: 线性无关; 都是的解; . 零向量是任何向量的线性组合,零向量与任何同维实向量正交. 单个零向量线性相关;单个非零向量线
3、性无关. 部分相关,整体必相关;整体无关,部分必无关. 原向量组无关,接长向量组无关;接长向量组相关,原向量组相关. 两个向量线性相关对应元素成比例;两两正交的非零向量组线性无关. 向量组中任一向量都是此向量组的线性组合. 向量组线性相关向量组中至少有一个向量可由其余个向量线性表示.向量组线性无关向量组中每一个向量都不能由其余个向量线性表示. 维列向量组线性相关; 维列向量组线性无关. . 若线性无关,而线性相关,则可由线性表示,且表示法唯一. 矩阵的行向量组的秩列向量组的秩矩阵的秩. 行阶梯形矩阵的秩等于它的非零行的个数.行阶梯形矩阵 可画出一条阶梯线,线的下方全为;每个台阶只有一行,台阶数
4、即是非零行的行数,阶梯线的竖线后面的第一个元素非零.当非零行的第一个非零元为1,且这些非零元所在列的其他元素都是时,称为行最简形矩阵 矩阵的行初等变换不改变矩阵的秩,且不改变列向量间的线性关系; 矩阵的列初等变换不改变矩阵的秩,且不改变行向量间的线性关系. 即:矩阵的初等变换不改变矩阵的秩. 矩阵的初等变换和初等矩阵的关系:对施行一次初等行变换得到的矩阵,等于用相应的初等矩阵左乘;对施行一次初等列变换得到的矩阵,等于用相应的初等矩阵右乘.若两个线性无关的向量组等价,则它们包含的向量个数相等. 若是矩阵,则,若,的行向量线性无关; 若,的列向量线性无关,即:线性无关. 初等矩阵的性质: 矩阵转置的性质:矩阵可逆的性质:伴随矩阵的性质:(无条件恒成立)标准正交基 个维线性无关的向量,两两正交,每个向量长度为1. .是单位向量 . 内积的性质: 正定性: 对称性: 双线性: 正交矩阵 为正交矩阵的个行(列)向量构成的一组标准正交基. 正交矩阵
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