线性代数知识要点总结:(20xx0528完成)
第一章 行列式
1、二阶和三阶行列式的计算----对角线法则
2、逆序与逆序数的计算方法
3、排列的奇偶性的判断
4、对换改变排列的奇偶性
5、n阶行列式的定义----来自不同行不同列元素相乘积的代数和(P7 定义4)注意:某一项符号的决定在组成该项的各因子,行标为自然排列时,由各因子列标排列的奇偶性决定,奇排列取负号,偶排列取正号。
6、上三角形行列式的计算----由主对角线各个元素相乘积所得(P8 例4)。
7、行列式的5个性质:
(1)转置,行列式的值不变
(2)换行(或列),行列式改变符号
(3)某行(或列)可以提取公因子
(4)某行(或列)若为两元素之和,可以拆为两个行列式之和
(5)某行(或列)的K倍,加到另一行(或列),值不变
8、行列式的元素,余子式,代数余子式的定义以及关系
9、行列式的展开定理:
(1)行列式的某一行(或列)的各个元素分别乘以自己对应的代数余子式,其和就是行列式的值
(2)行列式的某一行(或列)的各个元素分别乘以其他行(或列)对应元素的代数余子式,其和等于零
10、行列式计算的常用方法:
(1)利用行列式的定义
(2)利用行列式的性质(主要是性质5和性质2),化为上三角形行列式
(3)利用行列式的展开定理
(4)实际上,常是先利用行列式的性质5,将某行(或列)化为零元素较多,然后利用行列式的展开定理,对此行(或列)进行展开,达到降阶的目的,从而计算得到结果。可以重复反复使用上述步骤。
11、克莱姆法则:先求出系数行列式D的值,在分别计算出对应于各个未知量的行列式D1,D2,... ,在D不为零的情况下,进行除法运算,从而得到未知量的结果。x1=D1/D, x2=D2/D, ...
第二章 矩阵
1、矩阵的概念(m×n矩阵,行矩阵,列矩阵,单位阵,零矩阵等)
2、矩阵的运算(相等,加,减,数乘矩阵,矩阵相乘,矩阵的转置,方阵的行列式及其有关性质,等)
3、逆矩阵的定义(余子式矩阵,代数余子式矩阵,伴随矩阵等)和有关性质
4、矩阵的初等行变换【三种:换行(或列),某行(或列)提取公因子,某行(或列)的K倍加到另一行(或列)】,初等矩阵(行的三
种初等矩阵和列的三种初等矩阵),行阶梯形矩阵,行最简形矩阵,标准形矩阵等;利用矩阵的初等行变换求逆矩阵,求解矩阵方程(三种:AX?B, XA?B, AXB?C
5、矩阵的秩的定义(K阶子式),利用矩阵的初等行变换确定矩阵的秩
第三章 方程组
1、齐次线性方程组有非零解的判断准则:R(A)?n(方程组只有唯一零解)R(A)?n(方程组有无穷多非零解) 【n?未知量个数】
2、非齐次线性方程组解的判断准则:R(A)?R(B)(方程组有解),R(A)?R(B)(方程组无解);R(A)?R(B)?n(方程组有唯一解),R(A)?R(B)?n(方程组有无穷多解) 【n?未知量个数】
3、向量间线性关系的判定:线性组合,线性相关与线性无关,线性表示,向量组中的极大线性无关组,向量组中的向量由极大无关组表示等
4、线性方程组的解空间,解向量,基础解系,解的一般表示式等
5、求解齐次线性方程组,求解非齐次线性方程组
(20xx0528)
第二篇:线性代数知识要点总结(36学时)
线性代数知识要点总结:
第一章 行列式
1、二阶和三阶行列式的计算-(P3 例2)。
2、逆序与逆序数的计算方法
3、上三角形行列式的计算----由主对角线各个元素相乘积所得(P16 例4)。
4、行列式的5个性质:(重点掌握)
(1)转置,行列式的值不变
(2)换行(或列),行列式改变符号
(3)某行(或列)可以提取公因子
(4)某行(或列)若为两元素之和,可以拆为两个行列式之和
(5)某行(或列)的K倍,加到另一行(或列),值不变
8、行列式的元素,余子式,代数余子式的定义以及关系
9、行列式的展开定理:
(1)行列式的某一行(或列)的各个元素分别乘以自己对应的代数余子式,其和就是行列式的值
(2)行列式的某一行(或列)的各个元素分别乘以其他行(或列)对应元素的代数余子式,其和等于零
10、行列式计算的常用方法:
(1)利用行列式的定义
(2)利用行列式的性质(主要是性质5和性质2),化为上三角形行列式
(3)利用行列式的展开定理
(4)实际上,常是先利用行列式的性质5,将某行(或列)化为零元素较多,然后利用行列式的展开定理,对此行(或列)进行展开,达到降阶的目的,从而计算得到结果。可以重复反复使用上述步骤。
第二章 矩阵
1、矩阵的概念(m×n矩阵,行矩阵,列矩阵,单位阵,零矩阵等)
2、矩阵的运算(相等,加,减,数乘矩阵,矩阵相乘,矩阵的转置,方阵的行列式及其有关性质,等)(P41 例3)。
3、逆矩阵的定义(P52定义一)。(余子式矩阵,代数余子式矩阵,伴随矩阵(P53 例2)。等)和有关性质(P55 三)。
4、矩阵的初等行变换【三种:换行(或列),某行(或列)提取公因子,某行(或列)的K倍加到另一行(或列)】,初等矩阵(行的三种初等矩阵和列的三种初等矩阵),行阶梯形矩阵,行最简形矩阵,标准形矩阵等;
5、利用矩阵的初等行变换求逆矩阵,(P70 例4)。
6、求解矩阵方程(AX?B), (P71 例6)。
7、矩阵的秩的定义(K阶子式),利用矩阵的初等行变换确定矩阵的秩
第三章 方程组
1、齐次线性方程组有非零解的判断准则:R(A)?n(方程组只有唯
一零解)R(A)?n(方程组有无穷多非零解) 【n?未知量个数】
2、非齐次线性方程组解的判断准则:R(A)?R(B)(方程组有解),R(A)?R(B)(方程组无解);R(A)?R(B)?n(方程组有唯一解),R(A)?R(B)?n(方程组有无穷多解) 【n?未知量个数】
3、向量间线性关系判定:线性组合,线性相关与线性无关,(会判断)
4、线性表示,向量组中的极大线性无关组,向量组中的向量由极大无关组表示等(P104 例2)。
5、线性方程组的解空间,解向量,基础解系,解的一般表示式等
6、求解齐次线性方程组,求解非齐次线性方程组. (P121 例5)。
第三篇:线性代数知识点总结
《线性代数》复习提纲
第二部分:基本知识
一、行列式
1.行列式的定义
用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;
2.行列式的计算
一阶|α|=α行列式,二、三阶行列式有对角线法则;
N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)的各元素与其对应的代数余子式乘积的和。 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,利用定理展开降阶。 特殊情况
上、下三角形行列式、对角形行列式的值等于主对角线上元素的乘积;
(2)行列式值为0的几种情况:
Ⅰ 行列式某行(列)元素全为0;
Ⅱ 行列式某行(列)的对应元素相同;
Ⅲ 行列式某行(列)的元素对应成比例;
Ⅳ 奇数阶的反对称行列式。
二.矩阵
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:
①矩阵乘法一般不满足交换律(若AB=BA,称A、B是可交换矩阵);
②矩阵乘法一般不满足消去律、零因式不存在;
③若A、B为同阶方阵,则|AB|=|A|*|B|;
④|kA|=kn |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:
矩阵的初等变换不改变矩阵的秩;阶梯形矩阵的秩等于非零行的个数(每行的第一个非零元所在列,从此元开始往下全为0的矩阵称为行阶梯阵)。
求秩:利用初等变换将矩阵化为阶梯阵得秩。
4.逆矩阵
(1)定义:A、B为n阶方阵,若AB=BA=E,称A可逆,B是A的逆矩阵(满足半边也成立);
(2)性质: (AB)-1 =(B-1)*(A-1),(A') -1=(A-1)';(A B的逆矩阵,你懂的)(注意顺序)
(3)可逆的条件:
① |A|≠0; ②r(A)=n; ③A->I;
(4)逆的求解
①伴随矩阵法 A-1=(1/|A|)A*;(A* A的伴随矩阵~)
②初等变换法(A:I)->(施行初等变换)(I:A)
5.用逆矩阵求解矩阵方程:
AX=B,则X=(A-1)B;
XB=A,则X=B(A-1;
AXB=C,则X=(A-1)C(B-1) -1
三、线性方程组
1.线性方程组解的判定
定理:
(1) r(A,b)≠r(A) 无解;
(2) r(A,b)=r(A)=n 有唯一解;
(3)r(A,b)=r(A)<n 有无穷多组解;
特别地:对齐次线性方程组AX=0
(1) r(A)=n 只有零解;
(2) r(A)<n 有非零解;
再特别,若为方阵,
(1)|A|≠0 只有零解
(2)|A|=0 有非零解
(1)解的情况:
r(A)=n,(或系数行列式D≠0)只有零解;
r(A)<n,(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;
②写出对应同解方程组;
③移项,利用自由未知数表示所有未知数;
④表示出基础解系;
⑤写出通解。
3.非齐次线性方程组
(1)解的情况:
利用判定定理。
(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r(A,b)=r(A)<n 有无穷多组解
(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)。
四、向量组
1.N维向量的定义
注:向量实际上就是特殊的矩阵(行矩阵和列矩阵)。
2.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 :|α|=√α'α=√(a1^2+a2^2+…+an^2) (√ 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,………。
3.线性组合
(1)定义 若β=k1α1+k2α 2+…+knαn,则称β是向量组α1,α 2,…,αn的一个线性组合,或称β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)
若 r (A)=r (B),则β可以用向量组α1,α 2,…,αn的一个线性表示;
若 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。
4.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:
① r(α1,α 2,…,αn)<n,线性相关;
r(α1,α 2,…,αn)=n,线性无关。
②若有n个n维向量,可用行列式判别:
n阶行列式〡aij〡=0,线性相关(≠0无关)
5.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,而每行的第一个非零元所在列的向量就构成了极大无关组。
五、矩阵的特征值和特征向量
1.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,向量X称为矩阵A的对应于特征值λ的特征向量。
2.特征值和特征向量的求解:
求出特征方程|λE-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(λE-A)X=0中求出方程组的所有非零解即为特征向量。
3.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”矩阵有相同的特征值;
(3)不同特征值对应的特征向量线性无关。
六、矩阵的相似
1.定义 对同阶方阵A、B,若存在可逆矩阵P,使PAP=B,则称A与B相似。
2.求A与对角矩阵∧相似的方法与步骤(求P和∧):
求出所有特征值;
-1
求出所有特征向量;
若所得线性无关特征向量个数与矩阵阶数相同,则A可对角化(否则不能对角化),将这n个线性无关特征向量组成矩阵即为相似变换的矩阵P,依次将对应特征值构成对角阵即为∧。
3.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。
关于秩的一些结论:
1.
2
3
4
5;
6若有、满足,则
7 若是可逆矩阵,则有;同样若可逆则有。 8 非齐次线性方程组
解,若有唯一解则对应齐次方程组仅有零有无穷多解则有非零解;若有两个不同的解则有非零解;
9若是
解,当
矩阵则一定有解,而且当则时是唯一时是无穷多解,而若没有解或有唯一解。