最全2020年考研线性代数知识点大总结

最全2020年考研线性代数知识点大总结

ID:81518251

大小:885.84 KB

页数:25页

时间:2022-10-12

上传者:小胡哥知识店铺
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第1页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第2页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第3页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第4页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第5页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第6页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第7页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第8页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第9页
最全2020年考研线性代数知识点大总结_第10页
资源描述:

《最全2020年考研线性代数知识点大总结》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在PPT专区-天天文库

第1章行列式表1-1行列式行列式2设有n个数,排成n行n列的数表,记作a11a12a1na21a22a2n概念Dan12anann称为n阶行列式,简记作det()aij,其中数aij行列式D的第(i,j)元素.(1)行列式与它的转置行列式相等;(2)对换行列式的两行(列),行列式变号;(3)如果行列式有两行(列)元素成比例,则此行列式等于零;(4)行列式的某一行(列)中所有的元素都同乘数k,等于用数k乘此行列式;性质(5)若行列式的某一行(列)的元素都是两数之和,则可以将该行列式拆分成两个行列式之和;(6)把行列式的某一列(行)的各元素乘以同一数然后加到另一列(行)对应的元素上去,行列式不变.

1(1)应用行列式的性质计算行列式;(2)应用行列式按行(列)展开定理计算行列式.①余子式与代数余子式在n阶行列式中,把(i,j)元aij所在的第i行和第j列划去后,留下来的n-1阶行列式称为(i,j)元aij的余子式,记作Mij;记作ijAMij(1)ijAij称为(i,j)元aij的代数余子式.②计算方法行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和,即Dai12Ai12aiAiainAin(i1,2,,)n或Da12jA12jajAjanjAnj(j1,2,,)n(3)特殊行列式的计算公式①上三角形行列式a11a12a1n0aa222nDaa1122ann计算ann②下三角形行列式a11aa2122Daa1122annan12anann③对角行列式λ1λ2λ12λλnλn④范德蒙德行列式111x12xxn222Dnx12xxn()xxijnij1n1n1n1x12xxn

2第2章矩阵一、矩阵1.概念由m×n个数aij(i1,2,,mj;1,2,,)n排成的m行n列的数表a11a12a1na21a22a2nam12amamn称为m行n列矩阵,简称m×n矩阵.记为a11a12a1na21a22a2nAam12amamn2.特殊矩阵及其性质(1)方阵①表达式a11a12a1na21a22a2nAan12anann②性质若A为方阵,则Ta.AAnb.AAc.ABAB(2)单位矩阵①表达式100010E001②性质a.对角线上元素都为1,其余元素都为0;b.EA=AE=A.(3)数量矩阵①表达式

3k0000kAkE00k②性质a.数量矩阵必能相似对角化;b.数量矩阵有且只有一个n重特征值.(4)对角矩阵①表达式λ10000λ200λn②性质a.对角矩阵为方阵;b.对角矩阵的秩等于主对角线上非零元素的个数.(5)三角矩阵①表达式a11a12a1n0aa222nA00anna1100aa21220Ban12anann其中,A为上三角矩阵,B为下三角矩阵.②性质a.上(下)三角矩阵中沿对角线以下(上)的元素全为0;b.上(下)三角矩阵的行列式的值=对角线上所有元素的乘积;c.上(下)三角矩阵的特征值就是矩阵对角线上的元素.(6)对称矩阵①表达式a11a12a1na12a22a2na12nanann②性质

4a.元素以对角线为对称轴对应相等,即aaijji;Tb.若A为对称矩阵,则A的转置AA;c.对称矩阵的特征值为实数;d.必存在正交矩阵,将对称矩阵化为对角矩阵,且对角矩阵的对角线元素即为特征值.(7)反对称矩阵①表达式0aa121naa1202naa012nn②性质a.元素以对角线为对称轴对应的数的绝对值相等,符号相反,即;aaijjib.反对称矩阵的对角线元素必为0.二、矩阵的线性运算1.矩阵的加法(1)定义设有两个m×n矩阵A=aij和Bbij,则矩阵A与B的和记作A+B,规定为ab1111a12b12a1nnb1a21b21a22b22a2nnb2A+Bam1bm1am2bm2amnbmn注:只有当两个矩阵是同型矩阵时,这两个矩阵才能进行加法运算.(2)运算规律设A,B,C都是m×n矩阵,则①A+B=B+A;②(A+B)+C=A+(B+C);③设矩阵A=aij,记:A=aij,-A称为矩阵A的负矩阵,显然有A+(-A)=0,由此规定矩阵的减法为:A-B=A+(-B).2.数与矩阵相乘(1)定义数λ与矩阵A的乘积记作λA或Aλ,规定为λa11λa12λa1nλa21λa22λa2nλAAλλam12λamλamn

5(2)运算规律设A、B为m×n矩阵,λ、μ为数,①(λμ)A=λ(μA);②(λ+μ)A=λA+μA;③λ(A+B)=λA+λB.三、矩阵的乘法1.定义设A=aij是一个m×s矩阵,Bbij是一个s×n矩阵,则规定矩阵A与矩阵B的乘积是一个m×n矩阵Ccij,其中cabiji11jabi22jabissjsabikkj(i1,2,,mj;1,2,,)nk1并把此乘积记为C=AB.2.运算规律(1)(AB)C=A(BC);(2)(AB)=(A)B=A(B)(其中λ为数);(3)A(B+C)=AB+AC,(B+C)A=BA+CA;(4)EA=AE=A;lklklkkl(5)AAA,AA.四、矩阵的转置1.定义T把矩阵A的行换成同序数的列得到一个新矩阵,称为A的转置矩阵,记作A.a11a12a1na21a22a2nAam12amamna11a21am1Ta12a22am2Aa12nanamn2.运算规律TT(1)(A)=A;TTT(2)(A+B)=A+B;TT(3)(A)=A;

6TTT(4)(AB)=BA.五、方阵的幂与乘积1.方阵的幂(1)定义k设A为一个n阶方阵,k为正整数,A称为矩阵A的k次幂.(2)运算规律klklAAAlkklAA(3)计算n若A为方阵,则A的计算算法有:①数学归纳法123根据A、A、A的结果进行猜想,然后用数学归纳法证明猜想成立.②利用对角相似矩阵进行求解(前提条件:A能对角化)a.求可逆矩阵P,使得1PAP12n得1AP2P1nnb.求An1nn21APPnn2.方阵乘积的行列的性质对于n阶方阵A和B,一般AB≠BA,但总有ABAB.

7六、逆矩阵1.定义对于n阶矩阵A,如果有一个n阶矩阵B,使AB=BA=E,则称矩阵A是可逆的,并把矩阵B称为A的逆矩阵,A又称B的逆矩阵,简称逆阵.2.性质(1)若矩阵A是可逆的,则A的逆矩阵是唯一的;(2)若矩阵A可逆,则A0;11(3)若A0,又称A为非奇异矩阵,则矩阵A可逆,且AA,其中A为矩阵A的伴随矩A阵.若A=0,称A为奇异矩阵,A不可逆;(4)A为可逆矩阵⇔A0.3.逆矩阵运算规律1(1)若A可逆,则A亦可逆,且(A1)1A;111(2)若A可逆,数λ≠0,则λA可逆,且(λA)A;λ111(3)若A、B为同阶矩阵且均可逆,则AB亦可逆,且(AB)BA;1(4)若AB=E(或BA=E),则B=A.七、伴随矩阵1.定义行列式A的各个元素的代数余子式Aij所构成的如下的矩阵A11A21An1A12A22An2AA12nAnAnn称为矩阵A的伴随矩阵,简称伴随阵.一般地,AAAAAE.2.用伴随矩阵求逆矩阵11AA(A0)A注:此方法适用于n比较小的方阵.八、初等变换和初等矩阵1.初等行变换(1)对调两行(对调i,j两行,记作rrij);

8(2)以数k≠0乘某一行中的所有元(第i行乘k,记为rik);(3)把某一行所有元素的k倍加到另一行对应的元上去(第j行的k倍加到第i行上,记作rrijk).注:把定义中的“行”换成“列”,即得矩阵的初等列变换的定义.矩阵的初等行变换与初等列变换,统称为初等变换.2.初等矩阵(1)定义由单位矩阵E经过一次初等变换得到的矩阵称为初等矩阵.(2)性质①设A是一个m×n矩阵,对A施行一次初等行变换,等价于在A的左边乘以相应的m阶初等矩阵;对A施行一次初等列变换,等价于在A的右边乘以相应的n阶初等矩阵;②A可逆⇔存在有限个初等矩阵PP12,,,Pl,使得APP12Pl;r③方阵A可逆⇔A~E;④初等矩阵都是可逆矩阵,且初等矩阵的逆矩阵还是初等矩阵;⑤初等矩阵的转置还是初等矩阵.3.矩阵等价如果B可以由A经过一系列初等变换得到,则矩阵A与B称为等价的.九、矩阵的秩1.定义mn设AF,若A有一个r阶子式不为0,且A的所有r+1阶子式(假设A有r+1阶子式)全为0或不存在,则称r为A的秩,记作rankAr.2.矩阵的秩与行(列)向量组之间的关系矩阵的行(列)向量组的秩称为矩阵的秩,行秩=列秩.3.用初等变换求矩阵A的秩(1)用初等行变换将矩阵A化成阶梯形矩阵B,形如的矩阵称为行阶梯形矩阵,其特点是:可画出一条阶梯线,线的下方全为0.(2)r(A)=r(B)=矩阵B中非零行的行数比如上面矩阵的非零行行数为3,所以秩等于3.4.用初等变换求矩阵A的逆矩阵在矩阵A的右边写上一个同阶的单位矩阵I,构成一个n×2n矩阵(A,I),用初等行变换将左半部分的A1化为单位矩阵I,与此同时,右半部分的I就被化为了A,即初等变换1(,)AI(,IA)十、分块矩阵1.定义

9将矩阵A用若干条纵线和横线分成许多个小矩阵,每一个小矩阵称为A的子块,以子块为元素的形式上的矩阵称为分块矩阵.2.运算(1)设矩阵A与B的行数相同、列数相同,采用相同的分块法,有AA111rAAAs1srBB111rBBBs1sr其中Aij与Bij的行数相同、列数相同,则AA11BB111rr1ABAABBs11ssrsrAA111r(2)设A,λ为数,则AAs1srλA11λA1rλAλAs1λAsr(3)设A为ml矩阵,B为ln矩阵,分块成AA111tAAAs1stBB111rBBBt1tr其中Ai12,Ai,,Ait的列数分别等于B12j,Bj,,Btj的行数,则CC111rABCCs1sr其中

10tCijABikkj(i1,,;sj1,,)rk1AA111r(4)设A,则AAs1srTTAA11s1TAAATT1rsr(5)设A为n阶方阵,若A的分块矩阵只有在对角线上有非零子块,其余子块都为零矩阵,且在对角线上的子块都是方阵,即A1oA2AoAs其中Ai(i=1,2,„,s)都是方阵,则称A为分块对角矩阵.分块对角矩阵的行列式具有下述性质AAAA12s由此性质可知,若Ai0(i=1,2,„,s),则A0,并有1oA111A2AoA1s

11第3章向量一、向量1.n维向量n个有次序的数aa12,,,an所组成的数组称为n维向量.2.线性组合给定向量组A:aa12,,,am,对于任何一组实数k12,k,,km,表达式ka11ka22kamm称为向量组A的一个线性组合,k12,k,,km称为这个线性组合的系数.3.线性表示设有两个向量组A:aa12,,,am及B:bb12,,,bn,若B组中的每个向量都能由向量组A线性表示,则称向量组B能由向量组A线性表示.二、向量组1.定义若干个同维数的列向量(或同维数的行向量)所组成的集合称为向量组.2.线性相关与线性无关(1)定义给定向量组A:aa12,,,am,如果存在不全为零的数k12,k,,km,使ka11ka22kamm0则称向量组A是线性相关的,否则称它线性无关.(2)性质①若向量组A:aa12,,,am线性相关,则向量组B:aa1,2,,amm,a1也线性相关.反之,若向量组B线性无关,则向量组A也线性无关.②m个n维向量组成的向量组,当维数n小于向量个数m时一定线性相关.特别地n+1个n维向量一定线性相关.③设向量组A:aa12,,,am线性无关,而向量组B:aa12,,,am,b线性相关,则向量b必能由向量组A线性表示,且表示式是唯一的.(3)判别法向量组A:aa12,,,am,则①|A|≠0⇔r(A)=m⇔aa12,,,am线性无关;②|A|=0⇔r(A)<m⇔aa12,,,am线性相关.三、极大线性无关组与向量组的秩1.极大线性无关组设有向量组A,如果在A中能选出r个向量aa12,,,ar满足

12(1)向量组A0:aa12,,,ar线性无关;(2)向量组A中任意r+1个向量(如果A中有r+1个向量的话)都线性相关,则称向量组A0是向量组A的一个极大线性无关组.2.求极大线性无关组(1)对于给定的向量组,按照列向量排列,构成矩阵A;(2)用初等行变换将矩阵A化成阶梯形矩阵B;(3)观察矩阵B,得①极大线性无关组所含向量的个数=r(B)=矩阵B中非零行的行数;②矩阵B中非零行的首非零元(左起第一个非零数)所在列对应的向量构成一个极大线性无关组.【例】1020403501()123450004600000观察右边矩阵,第一行的首非零元为1,对应的列数为1;第二行的首非零元为3,对应的列数为2;第三行的首非零元为4,对应的列数为4,因此得极大线性无关组为a1、a2和a4.3.向量组的秩极大无关组所含向量个数r称为向量组A的秩,记为rA.4.求向量组的秩同上,向量组A的秩=阶梯形矩阵B中非零行的行数.5.向量组等价若向量组A与向量组B能相互线性表示,则称这两个向量组等价.四、向量空间1.向量空间设V为n维向量的集合,如果集合V为非空集合,且集合V对于向量的加法及数乘两种运算封闭,即:若VV,,则V;若VR,λ,则λV,则集合V称为向量空间.2.子空间设有向量空间V1及V2,若VV12,则称V1是V2的子空间.3.基、维数设V为向量空间,如果r个向量aa12,,,ar∈V,且满足:(1)aa12,,,ar线性无关;(2)V中任一向量都可由aa12,,,ar线性表示,则向量组aa12,,,ar称为向量空间V的一个基,r称为向量空间V的维数,并称V为r维向量空间.4.坐标如果在向量空间V中取定一个基aa12,,,ar,则V中任一向量x可唯一地表示为xλ1aa1λ2a2λrr数组λ12,λ,,λr称为向量x在基aa12,,,ar中的坐标.五、基变换与坐标变换1.基变换

13设12,,,n及12,,,n是线性空间Vn中的两个基,有1p1112p21pn1n2p1212p22pn2nnp12n12pnpnnn把12,,,n这n个有序向量记作(12,,,n),记n阶矩阵Pp(ij),利用向量和矩阵的形式,得基变换公式(11,2,,n)(,2,,n)P矩阵P称为由基12,,,n到基12,,,n的过渡矩阵.又12,,,n线性无关,故过渡矩阵P可逆.2.坐标变换T设Vn中的向量在基12,,,n中的坐标为(x12,x,,xn),在基12,,,n中的坐T标为(,'',,').若两个基满足xx12xn(11,2,,n)(,2,,n)P则有坐标变换公式'x1x1'x2Px2xn'xn或'x1x1'x21x2P'xnxn六、内积与施密特正交化1.内积设有n维向量

14x1y1x2y2xy,xynn令xy,x12y12xyxnynT则xy,称为向量x与y的内积.又记xy,xy.2.施密特正交化设aa12,,,ar是向量空间V的一个基,把aa12,,,ar标准正交化:取ba11ba12,b2a2b1bb11,ba1,rb2,arbr1,arbrarb1b2br1bb1,1bb2,2brr1,b1易验证bb12,,,br两两正交,且bb12,,,br与aa12,,,ar等价.然后把它们单位化,即取111e1be1,2b2,,errbb12bbr就是V的一个标准正交基.七、规范正交基与正交矩阵1.规范正交基(1)定义n,,,设n维向量ee12,,,er是向量空间VV()R的一个基,如果ee12er两两正交,且都是单位向量,则n维向量ee12,,,er称为V的一个标准正交基.(2)性质①设12,,,n是一组规范正交基,则1,ij(,)ij0,ij②一组基为规范正交基⇔它的度量矩阵((,ij))为单位矩阵;③设12,,,n是一组规范正交基,向量在该基下的坐标为xx12,,,xn,即

15x11x22xnn其中xii(,)(in1,2,,)④设12,,,n是一组规范正交基,且x11x22xnny1212yynn则T,x12y12xyxnynXY2.正交矩阵(1)定义如果n阶矩阵A满足TT1AAA)E(即A则A称为正交矩阵,又称正交阵.(2)性质1T①若A为正交矩阵,则AA也是正交矩阵,且A1或(-1);②若A和B都是正交矩阵,则AB也是正交矩阵;③A的各行(列)是单位向量且两两正交.

16第4章线性方程组一、克拉默法则含有n个未知数xx12,,,xn的n个线性方程的方程组axaxaxb1111221nn1axaxaxb2112222nn2axaxaxbn11n22nnnn它的解可以用n阶行列式表示,如果aa111n|A|0aan1nn则此方程组有唯一解|A||A||A|12nx12,x,,xn|A||A||A|其中A(j=1,2,„,n)是把系数矩阵A中第j列的元素用方程组右端的常数项代替后所得到的n阶矩j阵,即aabaa111,j111,j11nAjaabaan1nj,1nnj,1nn二、齐次线性方程组1.定义设有齐次线性方程组axaxax01111221nnaxaxax02112222nnaxaxax0m11m22mnn记

17aaax11121n1aaaxAx21222n,2aaaxm12mmnn得Ax0.2.非零解n元齐次线性方程组Ax=0有非零解⇔rA()n.3.基础解系(1)定义设12,,,s是齐次线性方程组Ax=0的一组线性无关的解向量,且方程组Ax=0的任意一个解向量都可用12,,,s线性表示,则称12,,,s为方程组Ax=0的一个基础解系.(2)求法给定m×n矩阵A,当r(A)=r<n时矩阵消元法步骤:①对A进行初等行变换,化成阶梯型矩阵CC0C11121n00CC222nA00CCrrrn00000000②根据步骤a中的矩阵,写出Ax=0同解的方程组CxCx+0Cx1111221nnCxCx02222nnCxCx0rrrrnn③将步骤b中的方程组进行移项,方程组左边仅保留主元所在列的r个未知量,得CxCxCx()CxCx1111221rr1,r1r11nnCxCx()CxCx2222rr2,r1r12nnCx()CxCxrrrrr,1r1rnn④取自由未知量xr12,xr,,xn分别为(1,0,„,0)、(0,1,0,„,0)、„„、(0,„,0,1).由

18这(n-r)组数就可确定方程组的(n-r)个解12,,,nr,则称向量组12,,,nr为Ax=0的基础解系.4.通解当方程组Ax=0有基础解系12,,,nr时,该方程组的全部解可表示为kkk1122nrnr其中kk12,,,knr为任意常数,上式称为齐次线性方程组Ax=0的通解.5.解空间齐次线性方程组Ax0的全体解向量所构成的一个向量空间,称为齐次线性方程组的解空间,记作SxAx|0.三、非齐次线性方程组1.定义设有非齐次线性方程组axaxaxb1111221nn1axaxaxb2112222nn2axaxaxbm11m22mnnm记aaaxb11121n11aaaxbA21222n,,x2B2aaaxbm12mmnnm增广矩阵aaab11121n1__aaabA21222n2aaabm12mmnm得Ax=B.2.解对于n元线性方程组Ax=B,方程组解的情况如下:(1)无解⇔rA<rA,b;(2)有解⇔rA()rA();(3)有唯一解⇔rA=rA,b=n;

19(4)有无限多解⇔rA=rA,b<n.3.通解,,,设非齐次线性方程组Axb的一个特解为,对应的齐次线性方程Ax0的基础解系为12nr,则非齐次方程的通解为xccc(,,ccR)1122nrnr1nr四、解的结构(1)x1、x2都为Ax=0的解,则12也是Ax=0的解.(2)x为Ax=0的解,k为任意常数,则xk也是Ax=0的解.(3)x1、x2都为Ax=B的解,则x12是Ax=0的解.(4)是Ax=B的解,是Ax=0的解,则+是Ax=B的解.

20第5章矩阵的特征值和特征向量一、特征值与特征向量1.特征值(1)定义设A是n阶矩阵,如果数λ和n维非零列向量x使关系式Ax=λx成立,则λ称为矩阵A的特征值,非零向量x称为A的对应于特征值λ的特征向量.(2)性质若12,,,n是n阶矩阵A(A)ij的特征值,则:①12ntr(A)a11a22ann;②12nA;③若xx,是A的属于的特征向量,则kxkx也是A的属于的特征向量(其中kk,为任意常数,1201122012且kxkx0);112221m2④设λ是方阵A的特征值,则矩阵kAAaAbA,,,,A,A分别有特征值为k,,ab,1||Am,;,m⑤若λ是A的特征值,则()是()A的特征值(其中()aaa是λ的多项式,01mm(A)aEaAaA是矩阵A的多项式);01m⑥设12,,,m是方阵A的m个特征值,pp12,,,pm依次是与之对应的特征向量,如果,,,各不相等,则pp,,,p线性无关.12m12m2.求特征值和特征向量(1)构造矩阵A的特征方程IA0,即aaa11121naaa21222nIA=0aaan12nnn算出特征值12,,,n.(2)将12,,,n分别代入方程IA0,得iIA0,求得的非零解就是关于特征值i的特征向量,依次求出各个特征值的特征向量.二、相似矩阵1.定义

211设A、B都是n阶矩阵,若有可逆矩阵P,使PAPB,则称B是A的相似矩阵,或矩阵A与B相似,记为A~B.2.性质(1)反身性:A~A;(2)对称性:若A~B,则B~A;(3)传递性:若A~B且B~C,则A~C;(4)若n阶矩阵A与B相似,则A与B有相同的特征多项式、相同的特征值、相同的行列式、相同的秩、相同的迹(主对角线上所有元素的和称为迹).3.矩阵可相似对角化的充分必要条件(1)n阶矩阵A可相似对角化⇔A有n个线性无关的特征向量;(2)n阶矩阵A可相似对角化⇔对于A的每一个ni重特征值i,特征矩阵()iEA的秩为nni.4.将矩阵化为相似对角矩阵(相似变换)1求可逆矩阵P及对角矩阵,使PAP的方法的步骤:(1)根据特征方程IA0,化简得n12nnsIA12s其中12,,,s互不相等.(2)将i代入计算iIA的秩,判断r()iIA是否等于nni(i=1,2,„,s),若相等,则A可对角化.否则,A不可对角化.(3)在可对角化前提下,对每个特征值i,求(IAx)0的基础解系,得到ixxi12,i,,xini(i1,2,,)s(4)构造矩阵xxx1121s1xxx1222s2Pxxx12n12nsns得

221121PAP2ss则上面P和即为所求可逆矩阵P及对角矩阵.三、实对称矩阵的特征值和特征向量1.实对称矩阵实数域上对称矩阵称为实对称矩阵.2.性质(1)实对称矩阵的特征值都是实数;(2)实对称矩阵属于不同特征值的特征向量相互正交;(3)实对称矩阵属于ni重特征值的线性无关的特征向量恰有ni个;(4)n阶实对称矩阵恰有n个线性无关的特征向量,进而有n个单位正交的特征向量;(5)若A为实对称矩阵,则存在可逆矩阵P,使1为对角矩阵.实对称矩阵一定相似于对角阵;PAP(6)若两实对称矩阵有相同的特征值,则二者相似.

23第6章二次型一、二次型1.二次型的相关概念(1)二次型的定义含有n个变量xx12,,,xn的二次齐次函数222fx(1,x2,,xn)ax111ax222axnnn2axx12122axx13132an1,nxn1xn称为二次型.(2)二次型的矩阵表示将二次型用矩阵记作TfxAx其中a11a12a1nx1A,a21a22a2nxx2an12anannxn其中A为对称矩阵,称为二次型的矩阵.(3)二次型的秩对称矩阵A的秩称为二次型的秩.(4)二次型的标准形与规范形①标准形:二次项只含平方项,形如222fk12y12kyknyn②规范形:标准形二次项的系数kk12,,,kn只在1,-1,0三个数中取值,形如2222fy11ypypyr2.合同变换与合同矩阵T设A和B是n阶矩阵,若有可逆矩阵C,使B=CAC,则称矩阵A与B合同,变换X=CY称为合同变换.3.惯性定理T设二次型f=Axx的秩为r,且有两个可逆变换x=Cy及x=Pz使222fk12y12kykriyr(k0)及222fλ11zλ22zλrzr(λi0)则kk12,,,kr中正数的个数与λ12,λ,,λr中正数的个数相等.4.化二次型为标准型(1)正交变换法①写出二次型矩阵A;

241②求正交阵T及对角阵,使TAT=;③作正交变换XTY;222④原二次型的标准型为Y'ΛY,即λ12y12λyλnyn(λi为A的特征值).(2)配方法①若二次型含有的平方项,则先把含有的乘积项集中,然后配方,再对其余的变量同样进行,直到都xixi配成平方项为止,经过非退化线性变换,就得到标准型;②若二次型中不含有平方项,但是aij0(ij),则先作可逆线性变换xiyyijxjyyij(kn1,2,,且kij,)xkyk化二次型为含有平方项的二次型,然后再按照①中方法配方.5.正定二次型与正定矩阵(1)定义T设二次型f(x)=Axx,如果对任何x≠0,都有f(x)>0(显然f(0)=0),则称f为正定二次型,又称对称矩阵A是正定的;如果对任何x≠0都有f(x)<0.则称f为负定二次型,又称对称矩阵A是负定的.(2)判别法T①实二次型f(x)=Axx为正定⇔它的标准型的n个系数全为正;②对称阵A为正定矩阵⇔A的特征值全为正;③对称阵A为正定矩阵⇔A的各阶主子式都为正,即aa111naa1112a0,0,,011aa2122aan1nn

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
最近更新
更多
大家都在看
近期热门
关闭