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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料线性代数必考学问点1、行列式1. 行列式共有个元素,绽开后有项,可分解为行列式;2. 代数余子式的性质:、 和 的大小无关;、某行(列)的元素乘以其它行(列)元素的代数余子式为 0;、某行(列)的元素乘以该行(列)元素的代数余子式为;3. 代数余子式和余子式的关系:4. 设 行列式:将 上、下翻转或左右翻转,所得行列式为,就 ;将 顺时针或逆时针旋转,所得行列式为,就 ;将 主对角线翻转后(转置),所得行列式为,就 ;将 主副角线翻转后,所得行列式为,就 ;5. 行列式的重要公式:、主对角行列式:主对角元素的乘积;、副对角行列
2、式:副对角元素的乘积;、上、下三角行列式():主对角元素的乘积;、 和 :副对角元素的乘积;、拉普拉斯绽开式:、范德蒙行列式:大指标减小指标的连乘积;、特点值;名师归纳总结 6. 对于阶行列式,恒有:,其中为 阶主子式;第 1 页,共 9 页7. 证明的方法:- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料、 ;、反证法;、构造齐次方程组;,证明其有非零解;、利用秩,证明、证明 0 是其特点值;2、矩阵1. 是 阶可逆矩阵:(是非奇特矩阵) ;(是满秩矩阵)的行(列)向量组线性无关;齐次方程组 有非零解;, 总有唯独解;与 等价;可表示成如干个初等
3、矩阵的乘积;的特点值全不为 0;是正定矩阵;的行(列)向量组是 的一组基;是 中某两组基的过渡矩阵;2. 对于阶矩阵:无条件恒成立;3. 名师归纳总结 4. 矩阵是表格,推导符号为波浪号或箭头;行列式是数值,可求代数和;第 2 页,共 9 页5. 关于分块矩阵的重要结论,其中均、 可逆:- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料如 ,就:、 ;、 ;、 ;(主对角分块)、 ;(副对角分块)、 ;(拉普拉斯)、 ;(拉普拉斯)3、矩阵的初等变换与线性方程组1. 一个矩阵 ,总可经过初等变换化为标准形,其标准形是唯独确定的:;等价类:全部与等价的
4、矩阵组成的一个集合,称为一个等价类;标准形为其外形最简洁的矩阵;对于同型矩阵、 ,如 ;2. 行最简形矩阵:、只能通过初等行变换获得;名师归纳总结 、每行首个非0 元素必需为1;第 3 页,共 9 页、每行首个非0 元素所在列的其他元素必需为0;3. 初等行变换的应用: (初等列变换类似,或转置后采纳初等行变换)、如,就 可逆,且;、对矩阵做初等行变化,当变为 时,就变成,即:;、求解线形方程组:对于个未知数个方程,假如,就 可逆,且;4. 初等矩阵和对角矩阵的概念:、初等矩阵是行变换仍是列变换,由其位置打算: 左乘为初等行矩阵、右乘为初等列矩阵;、 ,左乘矩阵, 乘 的各行元素;右乘,乘 的
5、各列元素;、对调两行或两列,符号,且 ,例如:;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 、倍乘某行或某列,符号名师精编优秀资料,且 ,例如:;、倍加某行或某列,符号 ,且 ,如:;5. 矩阵秩的基本性质:、 ;、 ;、如,就 ;(可逆矩阵不影响矩阵的秩)、如、 可逆,就、 ;( )、 ;( )、 ;( )、假如是 矩阵,是 矩阵,且,就:( )、如、 的列向量全部是齐次方程组 解(转置运算后的结论) ;、 均为阶方阵,就;6. 三种特别矩阵的方幂:、秩为 1 的矩阵:肯定可以分解为列矩阵(向量)律;、型如 的矩阵:利用二项绽开式;二项绽开式:;注:、绽开后有
6、 项;、组合的性质:;、利用特点值和相像对角化:行矩阵(向量)的形式,再采纳结合名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 9 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7. 相伴矩阵:名师精编优秀资料、相伴矩阵的秩:;、相伴矩阵的特点值:;、 、8. 关于 矩阵秩的描述:、 , 中有 阶子式不为 0, 阶子式全部为 0;(两句话)、 , 中有 阶子式全部为 0;、 , 中有 阶子式不为 0;线性方程组:,其中 为 矩阵,就:、 与方程的个数相同,即方程组 有 个方程;、 与方程组得未知数个数相同,方程组 为 元方程;10. 线性方程组 的求解:、对增广矩阵 进行初等行变
7、换(只能使用初等行变换);、齐次解为对应齐次方程组的解;、特解:自由变量赋初值后求得;11. 由 个未知数个方程的方程组构成元线性方程:、 ;、 (向量方程,为 矩阵,个方程,个未知数)、 (全部按列分块,其中);、 (线性表出)、有解的充要条件:( 为未知数的个数或维数)4、向量组的线性相关性名师归纳总结 1. 个 维列向量所组成的向量组: 构成 矩阵 ;第 5 页,共 9 页个 维行向量所组成的向量组: 构成 矩阵;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料含有有限个向量的有序向量组与矩阵一一对应;2. 、向量组的线性相关、无关 有、无非
8、零解; (齐次线性方程组)、向量的线性表出 是否有解;(线性方程组)、向量组的相互线性表示 是否有解;(矩阵方程)3. 矩阵 与 行向量组等价的充分必要条件是:齐次方程组 和 同解; 例 14 4. ; 例 15 5. 维向量线性相关的几何意义:、 线性相关;、 线性相关 坐标成比例或共线(平行);、 线性相关 共面;6. 线性相关与无关的两套定理:如 线性相关,就 必线性相关;如 线性无关,就 必线性无关;(向量的个数加加减减,二者为对偶)如 维向量组 的每个向量上添上 个重量,构成 维向量组:如 线性无关,就 也线性无关;反之如 线性相关,就 也线性相关; (向量组的维数加加减减)简言之:
9、无关组延长后仍无关,反之,不确定;7. 向量组(个数为)能由向量组(个数为)线性表示,且线性无关,就;向量组能由向量组线性表示,就;向量组能由向量组线性表示有解;名师归纳总结 向量组能由向量组等价第 6 页,共 9 页8. 方阵可逆 存在有限个初等矩阵,使 ;、矩阵行等价:(左乘,可逆)与 同解、矩阵列等价:(右乘,可逆);、矩阵等价:( 、 可逆);- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 9. 对于矩阵与 :名师精编优秀资料、如与 行等价,就与 的行秩相等;、如与 行等价,就与 同解,且与 的任何对应的列向量组具有相同的线性相关性;、矩阵的初等变换不转变矩
10、阵的秩;、矩阵 的行秩等于列秩;10. 如 ,就:、 的列向量组能由 的列向量组线性表示,为系数矩阵;、 的行向量组能由 的行向量组线性表示,为系数矩阵;(转置)11. 齐次方程组 的解肯定是 的解,考试中可以直接作为定理使用,而无需证明;、 只有零解 只有零解;、有非零解 肯定存在非零解;12. 设向量组 可由向量组 线性表示为:( )其中 为 ,且 线性无关, 就 组线性无关(必要性:;充分性:反证法)注:当 时, 为方阵,可当作定理使用;( 与 的列向量组具有相同线性相关性)13. 、对矩阵,存在,、 的列向量线性无关;、对矩阵,存在,、 的行向量线性无关;线性相关存在一组不全为0 的数
11、 ,使得成立;(定义)有非零解,即有非零解;,系数矩阵的秩小于未知数的个数;名师归纳总结 15. 设 的矩阵的秩为,就 元齐次线性方程组的解集的秩为:;第 7 页,共 9 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 16. 如 为 的一个解,名师精编优秀资料为 的一个基础解系,就线性无关;5、相像矩阵和二次型1. 正交矩阵或 (定义),性质:;、 的列向量都是单位向量,且两两正交,即、如为正交矩阵,就也为正交阵,且、如、 正交阵,就也是正交阵;留意:求解正交阵,千万不要遗忘施密特正交化和单位化;2. 施密特正交化:;; 3. 对于一般方阵,不同特点值对应的特点
12、向量线性无关;对于实对称阵,不同特点值对应的特点向量正交;4. 、与 等价经过初等变换得到;, 、 可逆;, 、 同型;、 与 合同,其中可逆;与 有相同的正、负惯性指数;名师归纳总结 、 与 相像;第 8 页,共 9 页5. 相像肯定合同、合同未必相像;如 为正交矩阵,就,(合同、相像的约束条件不同,相像的更严格)6. 为对称阵,就为二次型矩阵;7. 元二次型为正定:的正惯性指数为;与 合同,即存在可逆矩阵,使 ;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀资料的全部特点值均为正数;的各阶次序主子式均大于 0;必要条件 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 9 页