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1、矩阵的写法和行列式很像(完整版)实用资料(可以直接使用,可编辑 完整版实用资料,欢迎下载)矩陣 (Matrix)1. 矩陣的寫法和行列式很像,把一群數字、符號,甚至數學式子規則排列在括弧內;不過,矩陣不必是正方形,它的列與行的數目不必一樣。括弧內的東西稱為矩陣的元素,每一個元素依它在第幾列 (i),第幾行 (j) 來標示位置。 是一個 2 列 3 行 的矩陣,寫成 23。2. 一個矩陣乘上一個數字,是把矩陣內每一個元素都乘上這個數字。3. 兩個矩陣必須列數相同,行數相同才能加減:。4. 兩個矩陣相乘,必須第一個矩陣的行數等於第二個矩陣的列數;譬如說,矩陣 A 是 mn,矩陣 B 是 np,乘出
2、來的矩陣 C 則是 mp,而且 Ex1. Ex2. 5. 兩個矩陣相乘必須注意先後次序,一般說來 。 稱為這兩個矩陣的 commutator;如果 A, B = 0,表示 AB = BA,這兩個矩陣稱為 communicating matrices。Ex3. , , , 計算 6. 正方形矩陣 (square matrix) 對角線上全部元素的和稱為這個矩陣的 trace,用 tr(A) 表示;正方形矩陣全部的元素可以用來計算行列式,用 det(A) 表示;而且 det(AB) = det(A) det(B)。 如果正方形矩陣對角線的元素都是 1,其他元素都是 0,稱為 unit matrix
3、 或是 identity matrix (I)。7. 把一個矩陣第一列的元素寫成第一行,第二列的元素寫成第二行,新的矩陣稱為原先矩陣的 transpose,A AT;(AB)T = BT AT。 如果一個矩陣和它的 transpose 一模一樣,這種矩陣稱為 symmetric matrix。8. 兩個正方形矩陣 A、B,如果 AB = BA = I,那麼 B 稱為 A 的 inverse,用 表示。如果一個正方形矩陣 的 det(A) 0,其中 稱為 A 的 adjoint, ; 是 元素 的 cofactor。 換句話說, Ex4. 寫出下列矩陣的 inverse: , 9. linear
4、 transformation空間中一個點的座標是 (x, y, z),讓這個點繞著 Z 軸旋轉 180 度,新的位置座標是什麼? 如果新座標是 (x, y, z),將上述的動作寫成下列方式參考剛學過的矩陣乘法,=?同樣的方式,繞著 Y 軸旋轉 180 度 =?繞著 X 軸旋轉 180 度 =?以 XY 平面當作鏡子 =?以 YZ 平面當作鏡子 =?以 ZX 平面當作鏡子 =?難一點的,繞著 Z 軸旋轉 90 度 =?繞著 Z 軸旋轉 60 度 =?矩阵与行列式部分典型题精解一、客观题1多项式 中,x4,x3的系数项和常数项分别为( )。 (A)-6,2,-6;(B)-6,-2,6;(C)-6
5、,2,6;(D)-6,-2,-62行列式 的值为( )(A)abcd;(B)0;(C)1;(D)-13行列式 的值为( ),其中。(A)tgA+tgB+tgC;(B)3;(C)0;(D)14行列式 的值为( )。(A)12;(B)-16;(C)16;(D)-125行列式 (n2)的值为( )。(A)1;(B)0;(C)-1;(D)26行列式 的值为( )。(A)-306;(B)306;(C)316;(D)-3167(99 3)记行列式 为f(x),则方程f(x)=0的根的个数为( )(A)1;(B)2;(C)3;(D)48(960103)行列式 =( )(A); (B);(C); (D)9(9
6、80303)行列式 =( )10(920303)设A是m阶方阵,B是n阶方阵且=a,=b,则( )。11(890303)若齐次线性方程组 只有零解,则应满足( )12行列式 =( )13 (910403)n阶行列式 =( )14(960503)五阶行列式 =( )15(970403)设n阶方阵A=,则=( )16(870403)(是非题)设A为n阶方阵,k为任意常数,则,( )17(010403)设行列式D= ,则第四行各元素代数余子式之和的值为( )。18(000403)设,方阵,n为正整数,则( )19设是sr矩阵,是rs矩阵,如果BA=Ir,则必有( )(A)rs;(B)rs;(C)rs
7、;(D)rs20(890303)A、B同为n阶方阵,则( )成立。(A); (B)AB+BA; (C); (D)21(950103)设, 则( )成立。(A);(B);(C);(D)二、非客观题1.设n阶行列式detA的元素aij都是变数t的可微函数,试证明行列式的微分可作如下计算:证明:(1)由行列式的定义于是有 注:这里用微积分中一元函数求导的性质:(2)把Ai按i行展开有:故2.计算n阶行列式的值解法一(降阶法):先用第1行的(-1)倍加到各行上去,然后再把第j列(j=2,n)加到第1列上去,即 解法二(加边法):即根据行列式的行展开表达式,我们可以在原有行列式的基础上增加一行和一列,使
8、其变为n+1阶行列式,于是:解法三(分项找递推公式法):即类似于级数理论中找的关系式。由行列式的特点,把第一列写成两项和的形式,然后按第1列拆开成两个行列式,于是有等号右边的第一个行列式的第1列除(1,1)元外全为零,而(1,1)元的余子式是一个与原行列式完全相同的行列式,故其值为,等号右边第二个行列式把第1行乘于(-1)后加到第i行(i=2,3,n)上去,除对角线外全是0,即故得到递推公式:按此递推公式继续做下去,有解法四(待定系数法):由已知,知是一个x的多项式,记为。是一个实系数多项式,故其在复数域中有n个根,设为,即有。显然,故再利用行列式的微商,知说明a至少为二重根,进一步计算可知:
9、故a是(n-1)重根。于是知解法五(利用矩阵乘法计算):即det(ABC)=(detA)(detB)(detC)。两边取行列式,因detA=detC=1,有 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.