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文档简介

《线性代数与解析几何》

复习要点一.行列式二.矩阵三.向量四.线性方程组六.二次型七.综合与提高五.(小结)初等变换在线性代数中的地位内容提要

一.行列式

《线性代数》《几何与代数》复习要点一.行列式

行列式

定义

性质

计算

方程组

极大无关组

线性相关性

特征多项式

伴随矩阵

逆矩阵

应用

克拉默法则

面积/体积

矩阵

向量组

叉积/混合积

几何

一.行列式

行列式

定义

低阶

一般

一阶

递推公式

排列组合a11A11+a12A12+…+a1nA1na11A11+a21A21+…+an1An1

二阶

三阶

对角线法则《线性代数》《几何与代数》复习要点

二阶行列式

一.行列式a11a12a21a22|A|==a11a22

a12a21.a11a12a21a22a11(1)1+1a22+a12

(1)1+2a21

a11a12a21a22

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三阶行列式

一.行列式

a11

a12

a13

a21

a22

a23a31

a32

a33=a11a22a33+a12

a23

a31+a13

a21

a32

a11

a23

a32a12

a21

a33a13

a22

a31

=a11A11

+a12A12

+

a13A13

《线性代数》《几何与代数》复习要点一.行列式

a11

a12

a13a21a22

a23a31

a32

a33a11

a12

a13a21

a22

a23a31

a32

a33a11的余子式:a22a23

a32a33M11=代数余子式:A11=(1)1+1M11

a12的余子式:a21a23a31a33M12=代数余子式:A12=(1)1+2M12

a13的余子式:M13=代数余子式:A13=(1)1+3M13

a21a22a31a32a11

a12

a13

a21a22

a23a31

a32

a33《线性代数》《几何与代数》复习要点

行列式的性质

一.行列式性质1.互换行列式中的两列,行列式变号.推论.若行列式D中有两列完全相同,则

D=0.性质2.(线性性质)(1)det(1,…,kj,…,n)=kdet(1,…,j,…,n);(2)det(1,…,j+j,…,n)=det(1,…,j,…,n)+det(1,…,j,…,n).《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式推论.若行列式D中有两列元素成比例,则

D=0.性质3.把行列式的某一列的k倍加到另一列上去,行列式的值不变.a11…(a1i+ka1j)…a1j…a1n

a21

…(a2i+ka2j)…a2j

…a2n…an1…(ani+kanj)…anj…ann=a11…a1i…a1j…a1n

a21

…a2i…a2j

…a2n…an1…ani…anj…ann+a11…ka1j…a1j…a1n

a21

…ka2j…a2j

…a2n…an1…kanj…anj…ann《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式例2.设D=a11…a1m

am1…amm

D1

=……,证明:D=D1D2.证明:对D1施行ci+kcj

这类运算,把D1化为下三角形行列式:=p11

pm1

pmm

…...=p11…

pmm

,b11…

b1nbn1…

bnnD2

=,……a11…

a1m0…0……………………,am1

…amm

0…0c11…

c1mb11…

b1ncn1…

cnm

bn1…

bnn

a11…a1m

am1…amm

D1

=……《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式对D2施行ci+kcj

这类运算,把D2化为下三角形行列式:b11…

b1nbn1…

bnnD2

=……=q11

qn1

qnn

…...=

q11…

qnn

,于是对D的前m列施行上述ci+kcj

运算,再对D的后n列施行上述施行ci+kcj

运算,可得:=

p11…

pmm

q11…

qnn

=D1D2.a11…

a1m0…0……………………D=am1

…amm

0…0c11…

c1mb11…

b1ncn1…

cnm

bn1…

bnn

.p11

pm1

pmm

…………=..0dn1

dnm

qn1

qnn

d11

d1m

q11

...《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式性质4.设A,B为同阶方阵,则|AB|=|A||B|.性质5.设A方阵,则|AT|=|A|.注:根据方阵的性质5,前面几条关于列的性质可以翻译到行的情形.例如:性质1’.互换行列式中的两行,行列式变号.《线性代数》《几何与代数》复习要点定理1.n阶行列式D等于它的任意一行(列)

的各元素与其对应的代数余子式乘积之和.即

D

=a11A11+a12A12+…+a1nA1n=a21A21+a22A22+…+a2nA2n

=…=an1An1+an2An2+…+annAnn

=a11A11+a21A21+…+an1An1

=a12A12+a22A22+…+an2An2

=…=a1nA1n+a2nA2n+…+annAnn.

一.行列式《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式性质6.n阶行列式的某一行(列)元素与另一行(列)的对应的代数余子式乘积之和为零.即

ai1Aj1+ai2Aj2+…+ainAjn=0(ij)a1iA1j+a2iA2j+…+aniAnj=0(ij).定理2.设n阶行列式D=|[aij]|,则aikAjk=Dij,k=1nakiAkj=Dij.k=1n注:克罗内克(Kronecker)记号ij=1,i=j,0,ij.《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式

行列式的计算

1.二,三阶行列式—对角线法则.2.利用初等变换化为三角形.(其中n

2,x

a).Dn=x

a…aa

x…a………a

a…x例3.计算n阶行列式《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式解:…×(1)…x+(n1)a

a

a…a

a0xa0…0000xa…00………………000…xa0000…0xa

==[x+(n1)a](xa)n1.Dn=x

a…aa

x…a………a

a…xx+(n1)a

a…ax+(n1)a

x…a………x+(n1)a

a…x=《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式3.按某一行(列)展开—降阶.4.递推/归纳.(未写出的元素都是0).例4.计算2n阶行列式D2n=a

ba

bc

dc

d…………

行列式的计算

1.二,三阶行列式—对角线法则.2.利用初等变换化为三角形.《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式解:D2n==a............aabb0cc0dd00d

...…............0aabbc0cc0dd0...…+(1)2n+1b............a00aabcdd00d

...…0bb00cc0….........……《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式=a............aabb0cc0dd00d

...…............0aabbc0cc0dd0...…+(1)2n+1b=adD2(n1)bcD2(n1)=(adbc)D2(n1)=(adbc)2D2(n2)=(adbc)3D2(n3)=…=(adbc)n1

D2=(adbc)n.《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式例5.证明n阶级(n2)范德蒙(Vandermonde)行列式Dn=11…1a1

a2…ana12

a22…an2

…………a1n-1

a2n-1…ann-1=(aiaj).ni>j1Dn=11…1a1

a2…ana12

a22…an2

…………a1n-1

a2n-1…ann-1证明:当n=2时,D2=(a2a1).

现设等式对于(n1)阶范德蒙行列式成立,则(a1)(a1)(a1)…《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式=111…10a2a1

a3a1…an

a10a2(a2a1)a3(a3a1)…an2(ana1)……………0a2n-2(a2a1)a3n-2(a3a1)…ann-2(ana1)Dn=

11…1a1

a2…ana12

a22…an2

…………a1n-1

a2n-1…ann-1(a1)(a1)(a1)…《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式=(a2a1)(a3a1)…(ana1)11…1a2

a3…an

…………a2n-2

a3n-2…ann-2=111…10a2a1

a3a1…an

a10a2(a2a1)a3(a3a1)…an2(ana1)……………0a2n-2(a2a1)a3n-2(a3a1)…ann-2(ana1)=(a2a1)(a3a1)…(ana1)(aiaj)ni>j2=(aiaj).ni>j1《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式5.升阶.(其中a1a2…an

0).Dn=1+a11…111+a2…1…………11…1+an例6.计算n阶行列式3.按某一行(列)展开—降阶.4.递推/归纳.

行列式的计算

1.二,三阶行列式—对角线法则.2.利用初等变换化为三角形.《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式解:

Dn=1+a11…111+a2…1…………11…1+an=111…101+a11…1011+a2…1……………011…1+an(1)

…《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式=111…101+a11…1011+a2…1……………011…1+an(1)

…111…11

a10…010a2…0……………100…an=“伞形”行列式

Ilveit!《线性代数》《几何与代数》复习要点

一.行列式=111…11

a10…010a2…0……………100…an(1/a1)

…(1/a2)

(1/an)

注意已知条件:a1a2…an

0,否则不能1/a1,…,1/an!=[1+(1/ai)]a1a2

an.

…i=1n=1+(1/ai)

0

0

01

a10…010a2…0……………100…ani=1n《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

二.矩阵

矩阵

运算

分块运算

初等变换

线性方程组

向量空间

应用

标准形

规范形

正定性

向量组

线性表示

线性相关性

二次型

特征值特征向量

相似

齐次

非齐次

线性变换

坐标变换

基变换《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵运算前提条件定义性质加法A+BA与B是同类型的对应元素相加A+B=B+A;(A+B)+C=A+(B+C);A+O=A;A+(A)=O数乘kAk是一个数用k乘A的每一个元素k(lA)=(kl)A;(k+l)A=kA+lA;k(A+B)=kA+kB;(1)A=A乘法ABA的列数

=B的行数(aij)ml(bij)ln=(cij)mn

cij=(AB)C=A(BC);A(B+C)=AB+AC;(A+B)C=AC+BC;(kA)B=k(AB)幂

AmA是方阵,m是正整数A1=A,Ak+1=AkAAkAl=Ak+l;(Ak)l=Akl转置AT无(aij)ml

T=(aji)lm(AT)T=A;(A+B)T=AT+BT;(kA)T=kAT;(AB)T=BTAT多项式f(A)A是一个方阵,f(x)=asxs+…+a1x+a0f(A)=asAs+…+a1A+a0IA=()f(A)=f(),A=(),f(A)=O

f()=0行列式|A|A是一个方阵,|A1|=|A|1逆矩阵A1A是一个方阵且|A|0若AB=BA=I则B=A1唯一性,(A1)1=A,(A1)m=(Am)1,(AT)1=(A1)T,(kA)1=k1A1,

(AB)1=B1A1,满秩,特征值0

矩阵的运算

《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

行矩阵

列矩阵

零矩阵

初等矩阵

对称矩阵

对角矩阵单位矩阵

反对称矩阵

正交矩阵

正定矩阵

可逆矩阵

数量矩阵

方阵《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵行矩阵A1n:只有一行,又名行向量.列矩阵An1:只有一列,又名列向量.零矩阵:每个元素都是0,常记为Omn或O.初等矩阵:由单位矩阵经过一次初等变换所得.方阵:行数=列数.对称矩阵:AT=A.对角矩阵:diag{1,2,…,n},常用表示.

数量矩阵:kE,kI,其中k为常数.单位矩阵:主对角线元素都是1,其余元素都是0,

常记为E或I.反对称矩阵:AT=A.

正交矩阵:QTQ=QQT=E.正定矩阵:AT=A且x

有xTAx>0.可逆矩阵:AB=BA=E.《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

矩阵的乘积

向量组之间的线性表示(系数矩阵)

线性变换的合成(z=By=BAx)

二次型的矩阵表达式(f(x)=xTAx)

不满足消去律

结合律的妙用

不满足交换律

线性方程组的矩阵表达式(Ax=b)

两组基之间的联系(过渡矩阵)

有非平凡的零因子

应用

定义

性质(T)k

(P1AP)k

向量的内积(,=T)

实际问题(背景)《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵值得注意的现象:(1)AB和BA未必相等.(2)(AB)2和A2B2未必相等.例如:A=1100,,B=101011002000,A2B2

=AB=1010=20004000.而(AB)2=2000=11001100=A,A2=1100=10101010=B,B2=1010=《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵值得注意的现象:(1)AB和BA未必相等.(2)(AB)2和B2A2未必相等.(3)(A+B)2和A2+2AB+B2未必相等,(A+B)(A

B)和A2

B2未必相等.例如:A=1100,,B=10101201,(A+B)(AB)

=0

110.而A2

B2

=21105221,(A+B)2=2110=611011001010=4000+而A2+2AB+B2=+,

《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵值得注意的现象:(1)AB和BA未必相等.(4)“AB=O”推不出“A=O或B=O”.(2)(AB)2和B2A2未必相等.(3)(A+B)2和A2+2AB+B2未必相等,(A+B)(A

B)和A2

B2未必相等.例如:(10)=0,02又如:=100000030000.《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵值得注意的现象:(1)AB和BA未必相等.(4)“AB=O”推不出“A=O或B=O”.(5)“AB=AC且A

O”推不出“B=C”.(2)(AB)2和B2A2未必相等.(3)(A+B)2和A2+2AB+B2未必相等,(A+B)(A

B)和A2

B2未必相等.例如:(10)02

=0

=(10)

03

,但,02

03

又如:=10000002

0000,10000003

=.0002

0003

《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

逆矩阵n阶方阵A可逆的充要条件定义:AB=BA=I

存在方阵B使AB=I存在方阵B使BA=I|A|0Ax=

只有零解Ax=b

有唯一解秩(A)=nA的行(列)向量组线性无关A与I相抵(等价)A为有限多个初等矩阵的乘积A的特征值全非零

计算A1

利用伴随矩阵利用初等变换(A1)1=A唯一性(A1)m=(Am)1(AT)1=(A1)T(kA)1=k1A1(AB)1=B1A1|A1|=|A|1若A可逆,则秩(AB)=秩(B)秩(CA)=秩(C)是A的特征值1是A1的特征值n阶可逆矩阵的性质《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵设A可逆,则A可以经过有限次初等行变换化为行最简形——单位矩阵E.A…E

(A

E)…(E

?)P1(A

E)P2P1(A

E)Pl-1…P2P1(A

E)PlPl-1…P2P1(A

E)P1AP2P1APl-1…P2P1APlPl-1…P2P1A(PlPl-1…P2P1A,PlPl-1…P2P1)?=A1《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵设A可逆,则A可以经过有限次初等行变换化为行最简形——单位矩阵E.下面用初等变换解矩阵方程AX=B.注意到X=A1B.(A

B)…(E

?)P1(A

B)P2P1(A

B)Pl-1…P2P1(A

B)PlPl-1…P2P1(A

B)(PlPl-1…P2P1A,PlPl-1…P2P1B)?=A1B=X分块矩阵

初等行变换《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

加法

逆矩阵

乘法

数乘

转置

行列式用初等行变换求A1(A,E)(E,A1)解AX=B(A,B)(E,A1B)Ax=b的增广矩阵(A,b)

向量组矩阵矩阵的相似标准形(Jordan标准形)矩阵的等价标准形Em

n(r)分块矩阵运算应用《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵矩阵的分块运算注:分块之前A与B是同类型的,

分块之后,与Aij对应的Bij是同类型的(否则加不起来).

加法

逆矩阵

乘法

数乘

转置

行列式B=B11…B1t………Bs1…BstA+B=A11+B11…A1t+B1t………As1+Bs1…Ast+BstA=A11…A1t………As1…Ast,《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵矩阵的分块运算

加法

逆矩阵

乘法

数乘

转置

行列式k

为一个数kA=kA11…kA1t………kAs1…kAstA=A11…A1t………As1…Ast,Easy!《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵矩阵的分块运算注:分块之前A的列数等于B的行数;分块之后,各Aik的列数分别等于对应的Bkj的行数(否则乘不起来).

乘法B=B11

B1t……

…Bs1

BstAB=A=A11…A1s………Ar1…Ars,k=1s

A1kBk1k=1s

A1kBkt

k=1s

ArkBk1k=1s

ArkBkt

……………

逆矩阵

转置

行列式

加法

数乘《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵矩阵的分块运算

转置A=A11…A1t………As1…AstAT=A11

A1tA1t

AstTTTT……

加法

数乘

逆矩阵

行列式

乘法《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵矩阵的分块运算

行列式其中A,B都是方阵.也未必成立,例如A

C

O

B

=|A||B|,A

OCB

=|A||B|,但即使A,B,C,D都是方阵,A

CDB

=|A||B||C||D|00

10

00

01

1000

0100

=

100000

01

00

100100

=10000100

00

1000

01=1.A1

…At

分块对角矩阵的行列式=|A1|…|At|.

加法

数乘

乘法

逆矩阵

转置《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵矩阵的分块运算

逆矩阵若A1,…,At都是可逆方阵A1

…At

1.=A1

…At

11(不必是同阶的),则

加法

数乘

乘法

转置

行列式《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

与初等矩阵的联系

解矩阵方程

求逆矩阵

可逆性

解线性方程组求L(1,…,s)的基和维数

求矩阵的秩

保矩阵的秩

求合同标准形

求极大无关组矩阵的初等变换

求向量组的秩

性质

分类

初等行变换

初等列变换

线性方程组的初等变换

来源

应用《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

矩阵的秩

最高阶非零子式的阶数

行向量组的秩

列向量组的秩

r(A)=r(AT)A与B等价r(A)=r(B)P与Q可逆r(A)=r(PAQ)

max{r(A),r(B)}r(A,B)r(A)+r(B)

A与B相似r(A)=r(B)A与B合同r(A)=r(B)

r(A+B)r(A)+r(B)

r(AB)min{r(A),r(B)}

不等式

等式

行空间的维数

列空间的维数

定义《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

特征值

特征向量

|E–A|=|E–(P1AP)|

i=tr(A),i=|A|A可逆A的特征值全不为零,此时A=A1=1

|E–A|=|E–AT|A=

f(A)=f()

对应于不同特征值的特征向量线性无关AT=AR且对应于不同特征值的特征向量正交

性质

应用

计算

定义相似对角化

用A=P1P

计算Ak

化二次型为标准形

|E–A|=0

(E–A)x=0

A=

其中

《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵A=

(E–A)=0|E–A|=0

特征方程|E–A|=

–a11–a12…–a1n

–a21

–a22…–a2n…………–an1–an2…–ann

特征多项式E–A

特征矩阵

特征值

特征向量n阶方阵

非零向量《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵例11.求A=的特征值和特征向量.解:所以A的特征值为1=2,2=4.解之得A的对应于1=2的特征向量为对于1=2,(2E–A)x=0

即3113|E–A|=–311–3=(–2)(–4).x1+x2=0x1x2=0x1x2=k

11(0kR).kk(0kR).《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵例11.求A=的特征值和特征向量.解:所以A的特征值为1=2,2=4.解之得A的对应于2=4的特征向量为对于2=4,(4E–A)x=0

即3113|E–A|=–311–3=(–2)(–4).x1+x2=0x1+x2=0x1x2=k

11(0kR).kk(0kR).《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵

相似矩阵

反身性,对称性,传递性A~BAB(相抵/等价)A~B|A|=|B|A~Br(A)

=r(B)A~B

多项式f(A)~f(B)

A~B|E–A|=|E–B|

性质

A与B相似(A~B):存在可逆阵P使P1AP=BA~Btr(A)

=tr(B)

定义

相似对角化Ann有n个不同的特征值

Ann~对角阵

Ann~对角阵A有n个线性无关的特征向量

实对称矩阵一定可以正交相似对角化《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵求|I–A|=0的根有重根吗?无A可以相似对角化有秩(iIA)=nni?否Jordan化A不能相似对角化是求n个线性无关的特征向量p1,…,pn,令P=[p1,…,pn]P–1AP=diag[1,…,n]《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵例14.把正交相似对角化.解:|I–A|=(–2)(–4)2.

所以A的特征值为1=2,2=3=4.

(2I–A)x

=的基础解系1=(0,1,–1)T.(4I–A)x=的基础解系2=(1,0,0)T,3=(0,1,1)T.

由于1,2,3已经是正交的了,将它们单位化即可得《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵注:对于2=3=4,若取(4I–A)x=的基础解系

2=(1,1,1)T,3=(–1,1,1)T,

则需要将它们正交化.取1=2,再单位化,即得《线性代数》《几何与代数》复习要点

二.矩阵例15.设3阶实对称矩阵A的特征多项式为(–1)2(–10),且3=[1,2,2]T是对应于=10的特征向量.(1)证明:是对应于=1的特征向量与3正交;(2)求A.证明(1)()因为A是实对称矩阵,和3是对应于A()因=1是A的二重特征值,故A有两个线性无关的特征向量1,2对应于=1.由于1,2,3线性无关,而,1,2,3线性相关,可设

=k11+k22+k33,故

=k11+k22是对应于=1的特征向量.由3,=3,1=3,2=0得k3=0,的不同特征值的特征向量,所以3.《线性代数》《几何与代数》复习要点

几个概念之间的联系

三.向量

三.向量

线性运算

度量

内积

线性映射

向量

向量组

矩阵

线性方程组

代数向量

几何向量

线性组合

线性表示

线性相关性

维数

极大无关组

向量空间

长度

夹角

单位向量

正交

线性变换

正交变换

正交矩阵

Schmidt正交化方法《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量n维向量的概念

n维向量

本质

表现形式

几何背景

n个数a1,a2,…,an构成的有序数组

向量/点的坐标

列矩阵

行矩阵

行向量

列向量

分量

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量列向量组:1,2,…,s

矩阵A=(1,2,…,s)

矩阵A的秩

向量组1,2,…,s的秩

r(1,2,…,s)

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量行向量组:1,2,…,s

矩阵A的秩

向量组1,2,…,s的秩

矩阵A=12s…r(1,2,…,s)

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量r(1,2,…,s)

sr(1,2,…,s)

<sr(1,2,…,s)

=s1,2,…,s

线性无关1,2,…,s

线性相关《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量A=a11

a12…a1sa21

a22…a2s…

………an1

an2…ans=(1,2,…,s),=b1b2bn…

,x=x1x2xs…,a11x1+a12x2+…+a1sxs=b1a21x1+a22x2+…+a2sxs=b2

………

…an1x1+an2x2+…+ansxs=bn

Ax=

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量=b1

b2

…bn=a11x1+a12x2+…+a1sxs=b1a21x1+a22x2+…+a2sxs=b2

………

…an1x1+an2x2+…+ansxs=bn

Ax=

a11a21…an1=x1+x2a12a22…an2+…+xsa1sa2s…ans

a11x1+a12x2+…+a1sxs

a21x1+a22x2+…+a2sxs…

………an1x1+an2x2+…+ansxs

=x11+x22+…+xss

Ax=有解能由1,2,…,s

线性表示Ax=有非零解1,2,…,s

线性相关《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量简记为A

:1,2,…,s,C

:1,2,…,n.若j=b1j1

+b2j2

+…+bsjs

,j=1,2,…,n,即=12n12s《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量简记为B:1,2,…,s,C

:1,2,…,m.若i=ai11

+ai22

+…+aiss,i=1,2,…,m,即B:C:=12sm

1

2

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量矩阵的乘积Cmn

=

Ams

Bsn,=行向量i=ai11

+ai22

+…+aiss,i=1,2,…,m.列向量j=b1j1

+b2j2

+…+bsjs

,j=1,2,…,n,向量组的线性表示:

向量组的线性表示与矩阵乘积《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量

线性表示的传递性A=(1,2),B=(1,2,3),C=(1,2),1=1+2,2=1+22,3=1+2,1=21+2

2=12+3

=2(1+2)+(1+22)=31+42,=(1+2)(1+22)+(1+2)=1,《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量B能由A线性表示

A=(1,2),B=(1,2,3),C=(1,2),B=(1,2,3)=(1,2)=AD,111121=A(DF).C=(1,2)=(1,2,3)211101=BF,=(1,2)211101111121=(1,2)3140C能由B线性表示一般地,C能由A线性表示.《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量矩阵等价与向量组等价初等行变换

矩阵A与B的行向量组等价B的行向量组能由A的行向量组线性表示A的行向量组能由B的行向量组线性表示初等行变换《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量矩阵A与B的列向量组等价B的列向量组能由A的列向量组线性表示A的列向量组能由B的列向量组线性表示初等列变换初等列变换《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量注:初等行变换(1)无法通过初等列变换实现矩阵A与B的行向量组等价,但列向量组不等价.初等列变换(1)无法通过初等行变换实现矩阵C与B的列向量组等价,但行向量组不等价.《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量设A与B是同类型的矩阵,但是反过来,都未必成立.例如:(1)若它们的行向量组等价,则r(A)=r(B),从而可得A与B等价(相抵).(2)若它们的列向量组等价,则r(A)=r(B),从而可得A与B等价(相抵).则A与B等价(相抵),但它们的行向量组不等价,A=1000,B=0001,列向量组也不等价.《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量其中1,…,s是维数相同的列向量(1,2,…,s也是维数相同的列向量),则1,…,s也是线性相关的.

一些常用的结论

(1)含有零向量的向量组一定线性相关.(2)单个向量

构成的向量组线性相关

=.(3)两个向量,线性相关

与的分量成比例.(4)若1,…,s线性相关,则1,…,s,s+1,…,t也线性相关.

若1,…,s,s+1,…,t线性无关,则1,…,s也线性无关.

(5)任意n+1个n维向量线性相关.(6)如果向量组,…,线性相关,1

1

s

s

线性无关.若1,2,…,s线性无关,则,…,1

1

s

s

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量则I0与I等价.(7)向量组1,…,s

(s2)线性相关的充分必要条件是:其中至少有某一个向量可由其余的向量线性表示.(8)若向量组1,…,s线性无关,而1,…,s,线性相关,则

一定能由1,…,s线性表示,且表示的方式是唯一的.(9)若向量组I:1,…,s可由向量组II:1,…,t

线性表示,并且s>t,则向量组I是线性相关的.(10)若1,…,s线性无关,且可由1,…,t线性表示,则s

t.(11)若向量组1,…,s和1,…,t都线性无关,并且这两个向量组等价,则s=t.(12)设I0:1,…,r是向量组I:1,…,s的一个极大无关组,

一些常用的结论

《线性代数》《几何与代数》复习要点

三.向量这两个向量组的秩都是2,但它们不等价.事实上,I中的不能由II线性表示.)例如:

一些常用的结论

(13)若向量组I

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