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1、1行列式1.1n阶行列式的概念a11a12⋯a1na21a22⋯a2n⋮⋮⋮an1an2⋯ann1.2代数余子式的概念n?=ai1Ai1+ai2Ai2+⋯+ainAin=aikAik,i=1,2,⋯nk=1在n阶行列式a11a12⋯a1na21a22⋯a2n?=⋮⋮⋮an1an2⋯ann划去aij所在的第i行,第j列的元素则记aij的余子式a11⋯a1,j−1a1,j+1⋯a1n⋮⋮⋮⋮ai−1,1⋯ai−1,j−1ai−1,j+1⋯ai−1,nMij=ai+1,1⋯ai+1,j−1ai+1,j+1⋯ai+1,n⋮⋮⋮
2、⋮an1⋯an,j−1an,j+1⋯ann代数余子式A=−1i+jMijij1.3几个重要的公式,设A为n阶矩阵?=?Tk?=kn???=?∙??∗=??−??−?=?−?λ为A的特征值,则?=?λi?=?i??∗=?∗?=??(此公式极其重要,是推导其他公式的关键)2矩阵2.1矩阵的概念a11a12⋯a1na21a22⋯a2n⋮⋮⋮am1am2⋯amn称为一个m×n矩阵2.2重要公式:???=????k?∗=kn−1?∗??∗−?=?−?∗=???∗?=??∗?∗∗=??−????−?=?−??−?2.3特殊矩阵单位
3、阵:??或?对角阵:?=diaga1,a2,⋯,an对称阵:?T=?反对称阵:?T=−?正交阵:?T?=??T=?伴随矩阵:A11A21⋯An1∗A12A22⋯An2?=⋮⋮⋮A1nA2n⋯Ann2.4矩阵求逆的方法(重要)−??∗若?≠0,则?=??初等行变换?
4、??
5、?−?2.5初等变换:用初等矩阵P左乘A,所得PA就是A做了一次行变换,右乘为列变换。3矩阵的秩3.1经过初等变换矩阵的秩不变。3.2秩的定义:设A为m×n矩阵,若A存在r阶子式不等于0,r阶以上子式全等于0,称矩阵A的秩为r,记为r(A)。3.3若A
6、为n阶矩阵,r?=n⇔?≠?⇔?可逆3.4若A为n阶矩阵,r?⇔?=?⇔?不可逆3.5设A为m×n矩阵,则r?≤minm,n3.6关于矩阵的公式r?+?≤r?+r?r??≤minr?,r?设A为m×n矩阵,B为n×s矩阵,??=?,则r?+r?≤n??r=r?+r???4向量4.1n维行向量:记为?=a1,a2,⋯,an4.2线性相关:存在不全为0的数k1,k2,⋯,kn,使k1??+k2??+⋯+kn??=?4.3极大线性无关组:向量组???,???,⋯,???1≤ir≤s是向量组的??,??,⋯,??部分组,满
7、足条件????,???,⋯,???线性无关?向量组中任意向量均可由???,???,⋯,???线性表出4.4向量空间:实数域上的全体n维向量,在其中定义加法和数乘,满足八条运算规则,称为实数域上的n维向量空间,记为?n4.5??的基,维数,坐标:若?,?,⋯,?为?n中的线性无关的有序向量组,则任一向量?∈?n,???均可有??,??,⋯,??线性表出,设表出式为?=a1??+a2??+⋯+an??称有序向量组?,?,⋯,?为?n中的一个基,基向量的个数n为向量空间的维数,而a,a,⋯,a称为???12n向量?在基??,
8、??,⋯,??的坐标4.6基变换公式和过渡矩阵:若?,?,⋯,?和?,?,⋯,?是?n的两个基,且有关系????????,??,⋯,??=???,??,⋯,??矩阵?称为基??,??,⋯,??到??,??,⋯,??的过渡矩阵5线性方程组5.1克莱姆法则:n个方程与n个未知数a11x1+a12x2+⋯+a1nxn=b1a21x1+a22x2+⋯+a2nxn=b2⋮an1x1+an2x2+⋯+annxn=bn的系数行列式?≠?,方程有惟一解,且??xi=,i=1,2,⋯,n?其中??为?中第i个元素替换成方程组右端的常数项
9、b1,b2,⋯,bn所构成的行列式。5.2齐次线性方程组的表达形式:m个方程与n个未知数a11x1+a12x2+⋯+a1nxn=0a21x1+a22x2+⋯+a2nxn=0⋮am1x1+am2x2+⋯+amnxn=0矩阵形式?m×n?=?其中a11a12⋯a1nx1a21a22⋯a2nx2A=,X=⋮⋮⋮⋮am1am2⋯amnxn5.3齐次线性方程组的基础解系:设??,??,⋯,??−?为?m×n?=?的解向量,满足???,??,⋯,??−?线性无关??m×n?=?的任一解向量?均可由???,??,⋯,??−?线性表出
10、5.4基础解系向量个数与r?的关系基础解系向量个数+r?=n(未知量个数)5.5?m×n?=?的通解??,??,⋯,??−?为?m×n?=?的基础解系,则通解k1??+k2??+⋯+kn−r??−?5.6非齐次线性方程组a11x1+a12x2+⋯+a1nxn=b1a21x1+a22x2+⋯+a2nxn=b2⋮am1x1+am2x2