數學 線性代數

2022-08-18 03:48:16 字數 3122 閱讀 7920

0x01 行列式的計算

某行(列)加上或減去另一行(列)的幾倍,行列式不變。

行(列)乘k,等於k乘此行列式。

互換兩行(列),行列式變號。

0x02 計算的題型和套路

只有兩個數字, 對角線是乙個: 套公式 (x−

a)n−

1[x+

(n−1

)a](

x−a)

n−1[

x+(n

−1)a

]x0,

x1,x

2…xn

−1=(

xn−x

n−1)

(xn−

xn−2

)…(x

n−x1

)∗(x

n−1−

xn−2

)…∗(

xn−1

−x1)

∗...

x0,x

1,x2

…xn−

1=(x

n​−x

n−1​

)(xn

​−xn

−2​)

…(xn

​−x1

​)∗(

xn−1

​−xn

−2​)

…∗(​

xn−1

​−x1

​)∗.

..兩行(列)相同或成比例時, 行列式為0。以及某行(列)為兩項相加減時,行列式可拆成兩個行列式相加減。

求余子式m和代數余子式a(要乘以-1的行加列次方)d=

ai1a

i1+a

i2ai

2+…+

aina

in(第

i行)d

=ai1

​ai1

​+ai

2​ai

2​+…

+ain

​ain

​(第i

行)多個a或m相加減: 把m換成a, 找到對應a的位置, 用係數替換, 計算行列式。

給一組方程組,判斷解的情況: 計算係數組成的行列式

方程組d!=0

d==0

其次只有一組零解

有零解與非零解

非其次只有一組非零解

有多個解或無解

0x03 矩陣運算上

矩陣加減

矩陣相乘,前行乘後列

零矩陣,全為零的矩陣。 任何矩陣乘零矩陣都是0。

e矩陣,對角線為1其餘全為0。任何矩陣乘e矩陣都是本身。e*e=e。

ab與ba未必相等。矩陣相乘有順序。

ax=ay不能推出x=y。矩陣沒有除法。(a

b)k!

=akb

k(ab

)k!=

akbk

。這個不能展開。a2

+2ab

+b2不

能合併成

(a+b

)2a2

+2ab

+b2不

能合併成

(a+b

)2,十字相乘同理。如果b為e則該條成立。

矩陣取絕對值。矩陣變成行列式。。。以及∣λa

∣=λn

∣a∣∣

λa∣=

λn∣a

∣0x04 矩陣運算下

矩陣轉置。先用行乘列+(ab

)t=b

tat(

ab)t

=bta

t + ∣at

=a∣∣

at=a

∣證明矩陣可逆。為方正(行列數相同)+|a|!=0(或者存在b使得ab=e或ba=e)

求逆矩陣,把(a:e)變成(e:b),則b就是a的逆矩陣。

利用a∗a−

1=ea

∗a−1

=e來計算a的伴隨矩陣a∗a

=∣a∣

ea∗a

=∣a∣

e或aa∗

=∣a∣

eaa∗

=∣a∣

e求矩陣的秩即r(a),進行行變換,使下行左端的0比上行多,直到下面全為0為止

已知秩,求未知數:不管未知數先變成0。

0x05 向量組與線性空間

某向量是否可由其他向量表示:a=(

a1,a

2,a3

),b=

(a1,

a2,a

3,b)

,ifr

(a)=

=r(b

)ok,

else

noto

ka=(

a1​,

a2​,

a3​)

,b=(

a1​,

a2​,

a3​,

b),i

fr(a

)==r

(b)o

k,el

seno

tok某向量組是否線性相關:若r(a)《向量個數則線性相關,若r(a)=向量個數則無關。a=(

a1,a

2,a3

,a4)

a=(a

1​,a

2​,a

3​,a

4​)。 存在一組可由其他向量表 示的。

已知一組基底,求某一向量在此下的座標。待定係數法設方程並帶入。

求行向量的極大無關組。先編號,然後求秩(若交換兩行則編號也要交換),最後取秩的個數個編號為答案。

0x06 解方程組

判斷方程組有無解

解方程組

求方程組通解,特解,基礎解系。

已知某方程組的特解,求某其次方程組的通解

已知某方程組的特解,求某其非齊次方程組的通解

集合中線性無關的解向量個數

0x07 方正對角化及應用

規範正交化

求矩陣特徵值:滿足∣a−

λe∣=

0∣a−

λe∣=

0的λλ即為特徵值

求矩陣特徵向量:(a-λ

λe)x=0的通解

方陣與對角線相似或p−1

ap=a

p−1a

p=a:方陣向量個數等於方陣階數

求方陣的對角陣a和可逆變換矩陣p

求方陣的複雜式子。

0x08 二次型

對應的係數矩陣,套公式

化成標準型

數學 線性代數

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