线性代数的计算与物理意义

2021-03-04 11:52:59 浏览数 (1)

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一、行列式

¶1.1 行列式概念

二阶行列式的出现:求解二元一次方程组(因此可以很容易理解同解变形)

¶1.2 行列式性质

同解变形(初等行变换):

  • 将两个方程组的位置互换
  • 某方程乘一个非0的常数
  • 讲一个方程的k倍加到另一个方程

¶1.3 展开公式*

¶1.4 克拉默法则(行列式应用:解线性方程组)

$$ begin{cases} a_{11}x_1& &a_{12}x_2& &cdots& a_{1n}x_n&=&b_1\ &&&&vdots\ a_{n1}x_1& &a_{n2}x_2& &cdots& a_{nn}x_n&=&b_n& end{cases} $$

如果系数行列式D=vert A vertneq0 ,则方程组有唯一解。且x_1 = frac{D_1}{D}, …x_n = frac{D_n}{D}。其中D_i就是将常数项取代第i列后的系数行列式。

推论1: 若齐次方程组(常数项都为0)的系数行列式不为0,则方程组有唯一零解。

推论2: 若齐次方程组有非零解,则系数行列式为0.

二、矩阵

¶2.1 概念、运算

矩阵是一个表格

运算:加减法、数乘、矩阵乘法、转置

  • 单位矩阵E(对角线为1)相当于算术运算中的1
  • alphaalphaT为对称矩阵,alphaTalpha为平方和,alphaTalphaalphaalphaT的迹(对角线之和),(alphabetaT)T=betaalpha^T
  • 向量相乘得到的矩阵秩为1。
  • vert ABvert=vert Avertcdotvert Bvert

¶2.2 伴随矩阵、可逆矩阵

¶2.3 初等变换、初等矩阵

¶2.4 分块矩阵

¶2.5 方阵的行列式

矩阵的秩

三、向量(难点)

¶方程组的解

相关,无关,秩

怎么理解矩阵的秩

秩为1的矩阵的特征值:一个是它的迹,另外两个为0。

¶向量空间:

平面–三元一次方程

曲面–二次型

考过的题:

过渡矩阵、空间维数、基

r(A)=r(bar{A})=2三个平面可能是哪一图形

给曲面图形,求正的特征值

给曲面方程,求参数

给二次型,说曲面名称

四、方程组(重点)

五、特征值(重点)

六、二次型(重点)

二次型和特征值的关系

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