线代基础第二讲——矩阵

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基础知识结构

穿脱原则 线性代数,考研数学基础,线性代数,矩阵

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求矩阵的逆:

1.定义 2.用伴随矩阵求逆矩阵 3.用初等变换求逆矩阵

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这就是读者对矩阵的初步认识——表达系统信息(systematical information)

再看一个矩阵:

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重要观点1:矩阵是由若干行(列)向量拼成的——上面那个矩阵可以看作是由三个行向量[1,2,3],[5,7,9]和[2,4,6]组成,也可以看作是由三个列向量[1,6,2]T,[2,7,4]T与[3,9,6]T组成。

重要观点2:矩阵不能运算,但是其若干行(列)向量之间可能存在着某种关系——你是否看到[1,2,3]和[2.4.6]这两个向量是平行的(存在线性关系),而[1,2,3]与[6,7,9]之间不存在这种线性关系,反应矩阵的本质即矩阵的秩,这个秩是2。

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行列式必须是方的m*m,但矩阵不是。

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二阶子式,任意在行或列中画出两条线,交叉的项形成的新的矩阵。

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可以做延伸,2*2变成2*3,仍然线性无关。

1.矩阵的定义

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函数相同且列数相同,称为同型矩阵。m=n时,称为方阵。

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数乘矩阵保证系统性的比例不变。

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转化成行列式要注意,每行提出一个k,需提出n个k。

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不满足交换律

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error:此处的j1改为1j。

乘法运算的规则:A的列数等于B的行数。

ABABAB不等于AAABBB

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AB=0,AC=0,C=0但是B不等于C。

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第五点 需要memorize

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正交规范化公式证明:

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将不垂直的两个向量正交化,并转化为标准向量组。

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对角矩阵

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正交矩阵的行向量组,两两向量正交,向量的模均为1。

(10)矩阵分块

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矩阵可乘可加

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横着写省纸,所以横着写省纸。

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矩阵是方阵,秩如果为1,一定能写成一列乘以一行。

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一行乘以一列等于主对角线元素之和(矩阵的迹)。

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试算法例题

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再来回顾一遍

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如何证明一个矩阵是正交矩阵

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三,矩阵的逆

A,B必须是方阵

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AB的逆矩阵也满足穿脱原则。

(5)prove

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四,伴随矩阵

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注意伴随矩阵是竖着写的。这样相乘正好等于数量阵。

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求元素

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的代数余子式

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时,要特别注意余子式

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前面的符号

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代数余子式的两个命题

命题 1 n阶行列式

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 穿脱原则 线性代数,考研数学基础,线性代数,矩阵所以四式为|A|E.

这四种情况下乘积可交换

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PROVE:

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A变伴随矩阵小窍门:

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求可逆矩阵的第三种方法

五,初等变换和初等矩阵

1.初等变换

(1)一个非零常数乘矩阵的某一行(列)

(2)互换矩阵中某两行(列)的位置

(3)将矩阵的某一行(列)的k倍加到另一行(列)

以上三种变换称为矩阵的初等行(列)变换,且分别称为倍乘,互换,倍加初等行(列)变换。

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对(3)定理的证明:

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初等矩阵的逆还是初等矩阵

左行右列定理

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对A和E做相同的初等行变换分别得到E和A的逆。

再次复习求矩阵的逆的三种方法

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注意左行右列的底下的序号原则是相反的。

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分块矩阵中主对角线和副对角线的逆。

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分块矩阵非对角线非零的情况:

副对角线有0:

左乘同行,右乘同列。

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主对角线有0:

副对角线元素交换位置后,左乘同行右乘同列。

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五,矩阵方程

例一

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例二

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六,等价矩阵和矩阵的等价标准型

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七,矩阵的秩

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因为秩的定义是,Am*n,A中任取r行,r列而成的r阶行列式,称为A的r阶子式

若有:1、存在r阶子式不为0

2、任意r+1阶子式都是0,则称A的秩为r

那么,比如有一个5阶方阵,根据定义,如果我要想它的秩是4的话,必须存在一个4阶子式不是0,而且所有5阶子式全是0,可是你都说了,这个5阶方阵可逆,即行列式不等于0,显然是矛盾的。

所以非满秩的方阵,行列为0.文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-632000.html

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