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【《线性代数》复习提纲】只需1天就能高分过了线代——没听课的孩纸果断转了! 2012-11-30 21:01阅读(6)转载自 复制地址 上一篇 |下一篇:新东辰野史
阶特殊行列式的计算(如有行和、列和相等);
;
;解矩阵方程;
;
.行列式的定义
n^2个元素aij 组成的记号称为n 阶行列式。
(1)它表示所有可能的取自不同行不同列的n 个元素乘积的代数和;
(2)展开式共有n! 项,其中符号正负各半;
.行列式的计算
|α|=α行列式,二、三阶行列式有对角线法则;
阶(n>=3)行列式的计算:降阶法
定理:n 阶行列式的值等于它的任意一行(列)方法:选取比较简单的一行(列),保保留一个非零元素,其余元素化为0,利用定理展
2)行列式值为0的几种情况:
Ⅰ 行列式某行(列)元素全为0;
行列式某行(列)的对应元素相同;
行列式某行(列)的元素对应成比例;
奇数阶的反对称行列式。
1.矩阵的基本概念(表示符号、一些特殊矩阵――如单位矩阵、对角、对称矩阵等);
2.矩阵的运算
1)加减、数乘、乘法运算的条件、结果;
2)关于乘法的几个结论:
矩阵乘法一般不满足交换律(若AB =BA ,称A 、B 是可交换矩阵);
矩阵乘法一般不满足消去律、零因式不存在;
若A 、B 为同阶方阵,则|AB|=|A|*|B|;
|kA|=k^n|A|
3.矩阵的秩
1)定义 非零子式的最大阶数称为矩阵的秩;
2)秩的求法 一般不用定义求,而用下面结论:
阶梯形矩阵的秩等于非零行的个数(每行的第一个非零元0的矩阵称为行阶梯阵)。
4.逆矩阵
(1)定义:A 、B 为n 阶方阵,若AB =BA =I ,称A 可逆,B 是A 的逆矩阵(满足半边;
(2)性质: (AB)^-1=(B^-1)*(A^-1),(A')^-1=(A^-1)';(A B的逆矩阵,你懂的) (注意顺
(3)可逆的条件:
① |A|≠0; ②r(A)=n; ③A->I;
4)逆的求解
A^-1=(1/|A|)A*;(A* A的伴随矩阵~)
初等变换法(A:I)->(施行初等变换) (I:A^-1)
.用逆矩阵求解矩阵方程:
,则X=(A^-1)B ;
,则X=B(A^-1);
,则X=(A^-1)C(B^-1)
三、线性方程组
.线性方程组解的判定
无解;
有唯一解;
有无穷多组解;
AX=0
只有零解;
有非零解;
只有零解
有非零解
.齐次线性方程组
1)解的情况:
,(或系数行列式D≠0)只有零解;
,(或系数行列式D =0)有无穷多组非零解。
2)解的结构:
X=c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)求解的方法和步骤:
①将增广矩阵通过行初等变换化为最简阶梯阵;
写出对应同解方程组;
移项,利用自由未知数表示所有未知数;
表示出基础解系;
写出通解。
.非齐次线性方程组
1)解的情况:
2)解的结构:
X=u+c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)无穷多组解的求解方法和步骤:
与齐次线性方程组相同。
4)唯一解的解法:
有克莱姆法则、逆矩阵法、消元法(初等变换法)。
.N 维向量的定义
。
.向量的运算:
(1)加减、数乘运算(与矩阵运算相同);
(2)向量内积 α'β=a1b1+a2b2+…+anbn;
3)向量长度
根号)
4)向量单位化 (1/|α|)α;
5)向量组的正交化(施密特方法)
设α1,α 2,…,αn线性无关,则
β1=α1,
β2=α2-(α2’β1/β1’β)*β1,
β3=α3-(α3’β1/β1’β1)*β1-(α3’β2/β2’β2)*β2,………。
.线性组合
1)定义 若β=k1α1+k2α 2+…+knαn,则称β是向量组α1,α 2,…,αnβ可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
2)判别方法 将向量组合成矩阵,记
A =(α1,α 2,…,αn),B=(α1,α2,…,αn,β)
r (A)=r (B),则β可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示;
r (A)≠r (B),则β不可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
3)求线性表示表达式的方法:
将矩阵B 施行行初等变换化为最简阶梯阵,则最后一列元素就是表示的系数。
.向量组的线性相关性
1)线性相关与线性无关的定义
设 k1α1+k2α2+…+knαn=0,
若k1,k2,…,kn 不全为0,称线性相关;
若k1,k2,…,kn 全为0,称线性无关。
2)判别方法:
r(α1,α 2,…,αn)
,α 2,…,αn)=n,线性无关。
若有n 个n 维向量,可用行列式判别:
n 阶行列式aij =0,线性相关(≠0无关) (行列式太不好打了)
.极大无关组与向量组的秩
1)定义 极大无关组所含向量个数称为向量组的秩
2)求法 设A =(α1,α 2,…,αn),将A 化为阶梯阵,则A 的秩即为向量组的秩,而每
.定义 对方阵A ,若存在非零向量X 和数λ使AX =λX,则称λ是矩阵A 的特征值,向X 称为矩阵A 的对应于特征值λ的特征向量。
.特征值和特征向量的求解:
求出特征方程|λI-A|=0的根即为特征值,将特征值λ代入对应齐次线性方程组(λI-A)X =0
.重要结论:
1)A 可逆的充要条件是A 的特征值不等于0;
2)A 与A 的转置矩阵A' 有相同的特征值;
3)不同特征值对应的特征向量线性无关。
.定义 对同阶方阵A 、B ,若存在可逆矩阵P ,使P^-1AP=B,则称A 与B 相似。 .求A 与对角矩阵∧相似的方法与步骤(求P 和∧):
A 可对角化(否则不能对角化),将这n P ,依次将对应特征值构成对角阵即为∧.求通过正交变换Q 与实对称矩阵A 相似的对角阵:
方法与步骤和一般矩阵相同,只是第三歩要将所得特征向量正交化且单位化。
.定义 n 元二次多项式f(x1,x2,…,xn)=∑ aijxixj称为二次型, 若aij=0(i≠j),则称为二交型
.二次型标准化:
配方法和正交变换法。正交变换法步骤与上面对角化完全相同,这是由于对正交矩阵Q ,即正交变换既是相似变换又是合同变换。
.二次型或对称矩阵的正定性:
1)定义(略);
2)正定的充要条件:
A 为正定的充要条件是A 的所有特征值都大于0;
A 为正定的充要条件是A 的所有顺序主子式都大于0;
阶特殊行列式的计算(如有行和、列和相等);
;
;解矩阵方程;
;
.行列式的定义
n^2个元素aij 组成的记号称为n 阶行列式。
(1)它表示所有可能的取自不同行不同列的n 个元素乘积的代数和;
(2)展开式共有n! 项,其中符号正负各半;
.行列式的计算
|α|=α行列式,二、三阶行列式有对角线法则;
阶(n>=3)行列式的计算:降阶法
定理:n 阶行列式的值等于它的任意一行(列)方法:选取比较简单的一行(列),保保留一个非零元素,其余元素化为0,利用定理展
2)行列式值为0的几种情况:
Ⅰ 行列式某行(列)元素全为0;
行列式某行(列)的对应元素相同;
行列式某行(列)的元素对应成比例;
奇数阶的反对称行列式。
1.矩阵的基本概念(表示符号、一些特殊矩阵――如单位矩阵、对角、对称矩阵等); 2.矩阵的运算
1)加减、数乘、乘法运算的条件、结果;
2)关于乘法的几个结论:
矩阵乘法一般不满足交换律(若AB =BA ,称A 、B 是可交换矩阵);
矩阵乘法一般不满足消去律、零因式不存在;
若A 、B 为同阶方阵,则|AB|=|A|*|B|;
|kA|=k^n|A|
3.矩阵的秩
1)定义 非零子式的最大阶数称为矩阵的秩;
2)秩的求法 一般不用定义求,而用下面结论:
阶梯形矩阵的秩等于非零行的个数(每行的第一个非零元0的矩阵称为行阶梯阵)。
4.逆矩阵
(1)定义:A 、B 为n 阶方阵,若AB =BA =I ,称A 可逆,B 是A 的逆矩阵(满足半边;
(2)性质: (AB)^-1=(B^-1)*(A^-1),(A')^-1=(A^-1)';(A B的逆矩阵,你懂的) (注意顺
(3)可逆的条件:
① |A|≠0; ②r(A)=n; ③A->I;
4)逆的求解
A^-1=(1/|A|)A*;(A* A的伴随矩阵~)
初等变换法(A:I)->(施行初等变换) (I:A^-1)
.用逆矩阵求解矩阵方程:
,则X=(A^-1)B ;
,则X=B(A^-1);
,则X=(A^-1)C(B^-1)
.线性方程组解的判定
无解;
有唯一解;
有无穷多组解;
AX=0
只有零解;
有非零解;
只有零解
有非零解
.齐次线性方程组
1)解的情况:
,(或系数行列式D≠0)只有零解;
,(或系数行列式D =0)有无穷多组非零解。
2)解的结构:
X=c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)求解的方法和步骤:
①将增广矩阵通过行初等变换化为最简阶梯阵;
写出对应同解方程组;
移项,利用自由未知数表示所有未知数;
表示出基础解系;
写出通解。
.非齐次线性方程组
1)解的情况:
2)解的结构:
X=u+c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)无穷多组解的求解方法和步骤:
与齐次线性方程组相同。
4)唯一解的解法:
有克莱姆法则、逆矩阵法、消元法(初等变换法)。
.N 维向量的定义
。
.向量的运算:
(1)加减、数乘运算(与矩阵运算相同);
(2)向量内积 α'β=a1b1+a2b2+…+anbn;
3)向量长度
根号)
4)向量单位化 (1/|α|)α;
5)向量组的正交化(施密特方法)
设α1,α 2,…,αn线性无关,则
β1=α1,
β2=α2-(α2’β1/β1’β)*β1,
β3=α3-(α3’β1/β1’β1)*β1-(α3’β2/β2’β2)*β2,………。
.线性组合
1)定义 若β=k1α1+k2α 2+…+knαn,则称β是向量组α1,α 2,…,αnβ可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
2)判别方法 将向量组合成矩阵,记
A =(α1,α 2,…,αn),B=(α1,α2,…,αn,β)
r (A)=r (B),则β可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示;
r (A)≠r (B),则β不可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
3)求线性表示表达式的方法:
将矩阵B 施行行初等变换化为最简阶梯阵,则最后一列元素就是表示的系数。 .向量组的线性相关性
1)线性相关与线性无关的定义
设 k1α1+k2α2+…+knαn=0,
若k1,k2,…,kn 不全为0,称线性相关;
若k1,k2,…,kn 全为0,称线性无关。
2)判别方法:
r(α1,α 2,…,αn)
,α 2,…,αn)=n,线性无关。
若有n 个n 维向量,可用行列式判别:
n 阶行列式aij =0,线性相关(≠0无关) (行列式太不好打了)
.极大无关组与向量组的秩
1)定义 极大无关组所含向量个数称为向量组的秩
2)求法 设A =(α1,α 2,…,αn),将A 化为阶梯阵,则A 的秩即为向量组的秩,而每
.定义 对方阵A ,若存在非零向量X 和数λ使AX =λX,则称λ是矩阵A 的特征值,向X 称为矩阵A 的对应于特征值λ的特征向量。
.特征值和特征向量的求解:
求出特征方程|λI-A|=0的根即为特征值,将特征值λ代入对应齐次线性方程组(λI-A)X =0
.重要结论:
1)A 可逆的充要条件是A 的特征值不等于0;
2)A 与A 的转置矩阵A' 有相同的特征值;
3)不同特征值对应的特征向量线性无关。
.定义 对同阶方阵A 、B ,若存在可逆矩阵P ,使P^-1AP=B,则称A 与B 相似。 .求A 与对角矩阵∧相似的方法与步骤(求P 和∧):
A 可对角化(否则不能对角化),将这n P ,依次将对应特征值构成对角阵即为∧.求通过正交变换Q 与实对称矩阵A 相似的对角阵:
方法与步骤和一般矩阵相同,只是第三歩要将所得特征向量正交化且单位化。
.定义 n 元二次多项式f(x1,x2,…,xn)=∑ aijxixj称为二次型, 若aij=0(i≠j),则称为二交型
.二次型标准化:
配方法和正交变换法。正交变换法步骤与上面对角化完全相同,这是由于对正交矩阵Q ,即正交变换既是相似变换又是合同变换。
.二次型或对称矩阵的正定性:
YWklMjAlMkMlMjB
1)定义(略);
2)正定的充要条件:
A 为正定的充要条件是A 的所有特征值都大于0;
A 为正定的充要条件是A 的所有顺序主子式都大于0;
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【《线性代数》复习提纲】只需1天就能高分过了线代——没听课的孩纸果断转了! 2012-11-30 21:01阅读(6)转载自 复制地址 上一篇 |下一篇:新东辰野史
阶特殊行列式的计算(如有行和、列和相等);
;
;解矩阵方程;
;
.行列式的定义
n^2个元素aij 组成的记号称为n 阶行列式。
(1)它表示所有可能的取自不同行不同列的n 个元素乘积的代数和;
(2)展开式共有n! 项,其中符号正负各半;
.行列式的计算
|α|=α行列式,二、三阶行列式有对角线法则;
阶(n>=3)行列式的计算:降阶法
定理:n 阶行列式的值等于它的任意一行(列)方法:选取比较简单的一行(列),保保留一个非零元素,其余元素化为0,利用定理展
2)行列式值为0的几种情况:
Ⅰ 行列式某行(列)元素全为0;
行列式某行(列)的对应元素相同;
行列式某行(列)的元素对应成比例;
奇数阶的反对称行列式。
1.矩阵的基本概念(表示符号、一些特殊矩阵――如单位矩阵、对角、对称矩阵等);
2.矩阵的运算
1)加减、数乘、乘法运算的条件、结果;
2)关于乘法的几个结论:
矩阵乘法一般不满足交换律(若AB =BA ,称A 、B 是可交换矩阵);
矩阵乘法一般不满足消去律、零因式不存在;
若A 、B 为同阶方阵,则|AB|=|A|*|B|;
|kA|=k^n|A|
3.矩阵的秩
1)定义 非零子式的最大阶数称为矩阵的秩;
2)秩的求法 一般不用定义求,而用下面结论:
阶梯形矩阵的秩等于非零行的个数(每行的第一个非零元0的矩阵称为行阶梯阵)。
4.逆矩阵
(1)定义:A 、B 为n 阶方阵,若AB =BA =I ,称A 可逆,B 是A 的逆矩阵(满足半边;
(2)性质: (AB)^-1=(B^-1)*(A^-1),(A')^-1=(A^-1)';(A B的逆矩阵,你懂的) (注意顺
(3)可逆的条件:
① |A|≠0; ②r(A)=n; ③A->I;
4)逆的求解
A^-1=(1/|A|)A*;(A* A的伴随矩阵~)
初等变换法(A:I)->(施行初等变换) (I:A^-1)
.用逆矩阵求解矩阵方程:
,则X=(A^-1)B ;
,则X=B(A^-1);
,则X=(A^-1)C(B^-1)
三、线性方程组
.线性方程组解的判定
无解;
有唯一解;
有无穷多组解;
AX=0
只有零解;
有非零解;
只有零解
有非零解
.齐次线性方程组
1)解的情况:
,(或系数行列式D≠0)只有零解;
,(或系数行列式D =0)有无穷多组非零解。
2)解的结构:
X=c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)求解的方法和步骤:
①将增广矩阵通过行初等变换化为最简阶梯阵;
写出对应同解方程组;
移项,利用自由未知数表示所有未知数;
表示出基础解系;
写出通解。
.非齐次线性方程组
1)解的情况:
2)解的结构:
X=u+c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)无穷多组解的求解方法和步骤:
与齐次线性方程组相同。
4)唯一解的解法:
有克莱姆法则、逆矩阵法、消元法(初等变换法)。
.N 维向量的定义
。
.向量的运算:
(1)加减、数乘运算(与矩阵运算相同);
(2)向量内积 α'β=a1b1+a2b2+…+anbn;
3)向量长度
根号)
4)向量单位化 (1/|α|)α;
5)向量组的正交化(施密特方法)
设α1,α 2,…,αn线性无关,则
β1=α1,
β2=α2-(α2’β1/β1’β)*β1,
β3=α3-(α3’β1/β1’β1)*β1-(α3’β2/β2’β2)*β2,………。
.线性组合
1)定义 若β=k1α1+k2α 2+…+knαn,则称β是向量组α1,α 2,…,αnβ可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
2)判别方法 将向量组合成矩阵,记
A =(α1,α 2,…,αn),B=(α1,α2,…,αn,β)
r (A)=r (B),则β可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示;
r (A)≠r (B),则β不可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
3)求线性表示表达式的方法:
将矩阵B 施行行初等变换化为最简阶梯阵,则最后一列元素就是表示的系数。
.向量组的线性相关性
1)线性相关与线性无关的定义
设 k1α1+k2α2+…+knαn=0,
若k1,k2,…,kn 不全为0,称线性相关;
若k1,k2,…,kn 全为0,称线性无关。
2)判别方法:
r(α1,α 2,…,αn)
,α 2,…,αn)=n,线性无关。
若有n 个n 维向量,可用行列式判别:
n 阶行列式aij =0,线性相关(≠0无关) (行列式太不好打了)
.极大无关组与向量组的秩
1)定义 极大无关组所含向量个数称为向量组的秩
2)求法 设A =(α1,α 2,…,αn),将A 化为阶梯阵,则A 的秩即为向量组的秩,而每
.定义 对方阵A ,若存在非零向量X 和数λ使AX =λX,则称λ是矩阵A 的特征值,向X 称为矩阵A 的对应于特征值λ的特征向量。
.特征值和特征向量的求解:
求出特征方程|λI-A|=0的根即为特征值,将特征值λ代入对应齐次线性方程组(λI-A)X =0
.重要结论:
1)A 可逆的充要条件是A 的特征值不等于0;
2)A 与A 的转置矩阵A' 有相同的特征值;
3)不同特征值对应的特征向量线性无关。
.定义 对同阶方阵A 、B ,若存在可逆矩阵P ,使P^-1AP=B,则称A 与B 相似。 .求A 与对角矩阵∧相似的方法与步骤(求P 和∧):
A 可对角化(否则不能对角化),将这n P ,依次将对应特征值构成对角阵即为∧.求通过正交变换Q 与实对称矩阵A 相似的对角阵:
方法与步骤和一般矩阵相同,只是第三歩要将所得特征向量正交化且单位化。
.定义 n 元二次多项式f(x1,x2,…,xn)=∑ aijxixj称为二次型, 若aij=0(i≠j),则称为二交型
.二次型标准化:
配方法和正交变换法。正交变换法步骤与上面对角化完全相同,这是由于对正交矩阵Q ,即正交变换既是相似变换又是合同变换。
.二次型或对称矩阵的正定性:
1)定义(略);
2)正定的充要条件:
A 为正定的充要条件是A 的所有特征值都大于0;
A 为正定的充要条件是A 的所有顺序主子式都大于0;
阶特殊行列式的计算(如有行和、列和相等);
;
;解矩阵方程;
;
.行列式的定义
n^2个元素aij 组成的记号称为n 阶行列式。
(1)它表示所有可能的取自不同行不同列的n 个元素乘积的代数和;
(2)展开式共有n! 项,其中符号正负各半;
.行列式的计算
|α|=α行列式,二、三阶行列式有对角线法则;
阶(n>=3)行列式的计算:降阶法
定理:n 阶行列式的值等于它的任意一行(列)方法:选取比较简单的一行(列),保保留一个非零元素,其余元素化为0,利用定理展
2)行列式值为0的几种情况:
Ⅰ 行列式某行(列)元素全为0;
行列式某行(列)的对应元素相同;
行列式某行(列)的元素对应成比例;
奇数阶的反对称行列式。
1.矩阵的基本概念(表示符号、一些特殊矩阵――如单位矩阵、对角、对称矩阵等); 2.矩阵的运算
1)加减、数乘、乘法运算的条件、结果;
2)关于乘法的几个结论:
矩阵乘法一般不满足交换律(若AB =BA ,称A 、B 是可交换矩阵);
矩阵乘法一般不满足消去律、零因式不存在;
若A 、B 为同阶方阵,则|AB|=|A|*|B|;
|kA|=k^n|A|
3.矩阵的秩
1)定义 非零子式的最大阶数称为矩阵的秩;
2)秩的求法 一般不用定义求,而用下面结论:
阶梯形矩阵的秩等于非零行的个数(每行的第一个非零元0的矩阵称为行阶梯阵)。
4.逆矩阵
(1)定义:A 、B 为n 阶方阵,若AB =BA =I ,称A 可逆,B 是A 的逆矩阵(满足半边;
(2)性质: (AB)^-1=(B^-1)*(A^-1),(A')^-1=(A^-1)';(A B的逆矩阵,你懂的) (注意顺
(3)可逆的条件:
① |A|≠0; ②r(A)=n; ③A->I;
4)逆的求解
A^-1=(1/|A|)A*;(A* A的伴随矩阵~)
初等变换法(A:I)->(施行初等变换) (I:A^-1)
.用逆矩阵求解矩阵方程:
,则X=(A^-1)B ;
,则X=B(A^-1);
,则X=(A^-1)C(B^-1)
.线性方程组解的判定
无解;
有唯一解;
有无穷多组解;
AX=0
只有零解;
有非零解;
只有零解
有非零解
.齐次线性方程组
1)解的情况:
,(或系数行列式D≠0)只有零解;
,(或系数行列式D =0)有无穷多组非零解。
2)解的结构:
X=c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)求解的方法和步骤:
①将增广矩阵通过行初等变换化为最简阶梯阵;
写出对应同解方程组;
移项,利用自由未知数表示所有未知数;
表示出基础解系;
写出通解。
.非齐次线性方程组
1)解的情况:
2)解的结构:
X=u+c1α1+c2α2+…+Cn-rαn-r 。
3)无穷多组解的求解方法和步骤:
与齐次线性方程组相同。
4)唯一解的解法:
有克莱姆法则、逆矩阵法、消元法(初等变换法)。
.N 维向量的定义
。
.向量的运算:
(1)加减、数乘运算(与矩阵运算相同);
(2)向量内积 α'β=a1b1+a2b2+…+anbn;
3)向量长度
根号)
4)向量单位化 (1/|α|)α;
5)向量组的正交化(施密特方法)
设α1,α 2,…,αn线性无关,则
β1=α1,
β2=α2-(α2’β1/β1’β)*β1,
β3=α3-(α3’β1/β1’β1)*β1-(α3’β2/β2’β2)*β2,………。
.线性组合
1)定义 若β=k1α1+k2α 2+…+knαn,则称β是向量组α1,α 2,…,αnβ可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
2)判别方法 将向量组合成矩阵,记
A =(α1,α 2,…,αn),B=(α1,α2,…,αn,β)
r (A)=r (B),则β可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示;
r (A)≠r (B),则β不可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示。
3)求线性表示表达式的方法:
将矩阵B 施行行初等变换化为最简阶梯阵,则最后一列元素就是表示的系数。 .向量组的线性相关性
1)线性相关与线性无关的定义
设 k1α1+k2α2+…+knαn=0,
若k1,k2,…,kn 不全为0,称线性相关;
若k1,k2,…,kn 全为0,称线性无关。
2)判别方法:
r(α1,α 2,…,αn)
,α 2,…,αn)=n,线性无关。
若有n 个n 维向量,可用行列式判别:
n 阶行列式aij =0,线性相关(≠0无关) (行列式太不好打了)
.极大无关组与向量组的秩
1)定义 极大无关组所含向量个数称为向量组的秩
2)求法 设A =(α1,α 2,…,αn),将A 化为阶梯阵,则A 的秩即为向量组的秩,而每
.定义 对方阵A ,若存在非零向量X 和数λ使AX =λX,则称λ是矩阵A 的特征值,向X 称为矩阵A 的对应于特征值λ的特征向量。
.特征值和特征向量的求解:
求出特征方程|λI-A|=0的根即为特征值,将特征值λ代入对应齐次线性方程组(λI-A)X =0
.重要结论:
1)A 可逆的充要条件是A 的特征值不等于0;
2)A 与A 的转置矩阵A' 有相同的特征值;
3)不同特征值对应的特征向量线性无关。
.定义 对同阶方阵A 、B ,若存在可逆矩阵P ,使P^-1AP=B,则称A 与B 相似。 .求A 与对角矩阵∧相似的方法与步骤(求P 和∧):
A 可对角化(否则不能对角化),将这n P ,依次将对应特征值构成对角阵即为∧.求通过正交变换Q 与实对称矩阵A 相似的对角阵:
方法与步骤和一般矩阵相同,只是第三歩要将所得特征向量正交化且单位化。
.定义 n 元二次多项式f(x1,x2,…,xn)=∑ aijxixj称为二次型, 若aij=0(i≠j),则称为二交型
.二次型标准化:
配方法和正交变换法。正交变换法步骤与上面对角化完全相同,这是由于对正交矩阵Q ,即正交变换既是相似变换又是合同变换。
.二次型或对称矩阵的正定性:
YWklMjAlMkMlMjB
1)定义(略);
2)正定的充要条件:
A 为正定的充要条件是A 的所有特征值都大于0;
A 为正定的充要条件是A 的所有顺序主子式都大于0;