线性代数概念列举

学习过程中,概念是重点,要记住。各种乱七八糟的性质要理解,必要的时候,背下来。

一、矩阵

1、矩阵,n阶矩阵(n阶方阵),列矩阵,行矩阵,行指标,列指标,零矩阵,

2、方阵主对角线,对角矩阵(记为diag(a1,a2,...,an)),数量矩阵,单位矩阵,上/下三角矩阵

3、矩阵的线性运算(加、减、数乘)

4、矩阵乘法(前后分别决定行数和列数),与单位矩阵、零矩阵相乘,待定元素法解矩阵方程式,结合律与分配律,方阵的k次幂,可交换矩阵组

5、矩阵的转置,方阵与对称矩阵,方阵与反称矩阵

6、分块矩阵,子矩阵,行分块,列分块,准对角矩阵,分块矩阵运算规律与普通矩阵一致,但要注意分块的科学性

7、矩阵初等变换:

(1)互换两行位置

(2)某行元素乘以非零数字

(3)将(2)的结果加到另一行上

8、矩阵等价,矩阵简化为阶梯形矩阵,约化阶梯形矩阵,标准形

9、初等矩阵与初等变换对应,通过初等矩阵将等价矩阵与原矩阵联系起来(Pm*...*P2*P1*A*Q1*Q2*...*Qn=B)

10、矩阵的秩

(1)k阶子式,求矩阵的秩的思路也是先初等变换,另外也可巧妙地使用分块矩阵。秩相等的矩阵必然等价

(2)矩阵的积的秩,满秩矩阵(行列式不等于0的方阵)

11、可逆矩阵

(1)满秩矩阵,行列式不为零

(2)伴随矩阵求逆矩阵,初等变换法

二、行列式

1、线性方程,消元法解线性方程组,公式法求解线性方程组(行列式诞生)

2、方阵的行列式,行列式的元、余子式、代数余子式,n阶行列式可拆分为n!项的代数和,行列式表示n元线性方程组的解

3、行列式的运算性质对应矩阵的初等变换,对角行列式、上下三角形行列式的值,。

4、行列式的计算思路,转化为‘初等矩阵与阶梯形矩阵的乘积’的行列式,再利用性质|AP|=|A|*|P|进行最后计算。

5、证明的思路:https://baike.baidu.com/item/%E8%AF%81%E6%98%8E%E6%96%B9%E6%B3%95

6、准对角矩阵的行列式计算,范德蒙德行列式,关于代数余子式的两个定理(31页)

三、向量

1、向量的线性组合,线性表出

2、矩阵的行向量组,列向量组

3、向量组的线性相关性

(1)线性相关一定能通过初等变换得出零向量,线性无关一定不含零向量

(2)向量组线性相关的充要条件:R(A)小于行数和列数;至少有一个向量可被其它向量线性表出

(3)行列式为0,则为线性相关

(4)行列数不等,线性相关

4、一个向量与一个向量组的关系有三种,其它相关特性自行脑补:

(1)不能线性表出

(2)只有一种方式线性表出

(3)无数种方式线性表出

5、向量组的秩,向量组等价(可相互线性表出,且二者的秩相等,具有传递性),向量组的极大线性无关组与其自身等价

6、向量空间

(1)向量空间的维数与向量的维数,向量空间的基与维数;

(2)某向量在某基下的坐标

(3)两组基的过渡矩阵

四、线性方程组:解的判定,解的结构

五、方阵对角化和二次型

1、内积,正交向量,正交向量组

2、线性无关向量组不一定是正交向量组,斯密特正交化方法可由线性无关向量组生成正交向量组

3、正交矩阵:方阵与其转置矩阵的积为单位矩阵

4、矩阵的特征值与特征向量的对应关系

六、总结

1、核心是矩阵

2、行列式为分析特性的工具

3、向量和线性方程组是重要的应用方向,很多时候解决问题的思路就是,根据工况列出方程组,然后解方程







一、矩阵

1.矩阵乘法的结合律、分配律、转置交换律

2.矩阵的初等变换:

(1)初等矩阵:单位矩阵经过一次初等变换得到,三种初等变换分别对应一种初等矩阵。

(2)初等变换与矩阵乘法的关系:左乘初等矩阵对应一次行变换,右乘初等矩阵对应一次列变换。

(3)矩阵等价,等同于两个矩阵一定能通过若干次初等变换相互转化。

(4)矩阵标准型:经过若干次初等变换,矩阵可变换为左上角一个单位矩阵,其余位置均为0的形式,这就是矩阵的标准型。

(5)矩阵的秩:矩阵标准型中单位矩阵的行数

(6)满秩矩阵:等价于单位矩阵的矩阵。

3.可逆矩阵

(1)AB=BA=E,则A与B互为逆矩阵,他们是彼此的唯一。

(2)从形式上看,一个矩阵若只通过刚变换和列变换中的一种变换,就可化为单位矩阵,那么此矩阵可逆。事实上,所有满秩矩阵都满足这一条件。


二.向量

向量基,过度矩阵

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