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文檔簡介

1、第一(dy)部分 行列式重點(zhngdin):排列(pili)的逆序數(P.5例4;P.26第2、4題)行列式按行(列)展開法則(P.21例13;P.28第9題)行列式的性質及行列式的計算(P.27第8題)【主要內容】1、行列式的定義、性質、展開定理、及其應用克萊姆法則2、排列與逆序3、方陣的行列式4、幾個重要公式:(1); (2); (3); (4); (5); (6); (7) ; (8) (其中為階方陣,為常數)5、行列式的常見計算方法:(1)利用性質化行列式為上(下)三角形;(2)利用行列式的展開定理降階;(3)根據行列式的特點借助特殊行列式的值【要求】1、了解行列式的定義,熟記幾個

2、特殊行列式的值。2、掌握排列與逆序的定義,會求一個排列的逆序數。3、能熟練應用行列式的性質、展開法則準確計算3-5階行列式的值。4、會計算簡單的階行列式。5、知道并會用克萊姆法則。第二(d r)部分 矩陣矩陣(j zhn)的運算性質矩陣(j zhn)求逆及矩陣方程的求解(P.56第17、18題;P.78第5題)伴隨陣的性質(P.41例9;P.56第23、24題;P.109第25題)、正交陣的性質(P.116)矩陣的秩的性質(P.69至71;P.100例13、14、15)【主要內容】1、矩陣的概念、運算性質、特殊矩陣及其性質。2、方陣的行列式3、可逆矩陣的定義、性質、求法(公式法、初等變換法、分

3、塊對角陣求逆)。4、階矩陣可逆為非奇異(非退化)的矩陣。為滿秩矩陣。只有零解有唯一解的行(列)向量組線性無關的特征值全不為零。可以經過初等變換化為單位矩陣。可以表示成一系列初等矩陣的乘積。5、矩陣的初等變換與初等矩陣的定義、性質及其二者之間的關系。6、矩陣秩的概念及其求法(1)定義法;(2)初等變換法)。7、矩陣的分塊,分塊矩陣的運算:加法,數乘,乘法以及分塊矩陣求逆。【要求】了解矩陣的定義,熟悉幾類特殊矩陣(單位矩陣,對角矩陣,上、下三角形矩陣,對稱矩陣,可逆矩陣,伴隨矩陣,正交矩陣)的特殊性質。2、熟悉矩陣的加法,數乘,乘法,轉置等運算法則,會求方陣的行列式。3、熟悉矩陣初等變換與初等矩陣

4、,并知道初等變換與初等矩陣的關系。4、掌握矩陣可逆的充要條件,會求矩陣的逆矩陣。5、掌握矩陣秩的概念,會求矩陣的秩。6、掌握分塊矩陣的概念,運算以及分塊矩陣求逆矩陣。第三部分 線性方程組線性方程組的解的判定,帶參數的方程組的解的判定齊次線性方程組的解的結構(基礎解系與通解的關系)非齊次線性方程組的解的結構(通解)【主要內容】1、向量(xingling)、向量組的線性表示:設有單個向量,向量(xingling)組:,向量(xingling)組:,則(1)向量可被向量組線性表示(2)向量組可被向量組線性表示(3) 向量組與向量組等價的充分必要條件是:(4)基本題型:判斷向量或向量組是否可由向量組線

5、性表示?如果能,寫出表達式。解法:以向量組:以及向量或向量組:為列向量構成矩陣,并對其進行初等行變換化為簡化階梯型矩陣,最終斷定。2、向量組的線性相關性判別向量組的線性相關、線性無關的常用方法:方法一:(1)向量方程只有零解向量組 線性無關;(2)向量方程有非零解向量組 線性相關。方法二:求向量組的秩(1)秩小于個數s向量組線性相關(2)秩等于個數s 向量組線性無關。(3)特別的,如果(rgu)向量組的向量個數與向量的維數相同,則向量組線性無關以向量(xingling)組為列向量(xingling)的矩陣的行列式非零;向量組線性相關以向量組為列向量的矩陣的行列式為零。3、向量組的極大無關組的概

6、念(與向量空間的基、齊次線性方程組的基礎解系的關系)及其求法。基本題型:判斷向量組的相關性以及求出向量組的極大無關組。4、等價向量組的定義、性質、判定。5、向量組的秩與矩陣的秩之關系。【要求】1、掌握向量組、線性組合和線性表示的概念,知道兩個向量組等價的含義。2、掌握向量組線性相關、線性無關的定義,并會判斷一個具體向量組的線性相關性。3、知道向量組的秩與矩陣的秩的關系,會求一個具體向量組的秩及其極大無關組。4、了解向量空間及其基和維數的概念第四部分 向量組(矩陣、方程組、向量組三者之間可以相互轉換)1向量組的線性表示2向量組的線性相關性3向量組的秩【主要內容】1、齊次線性方程組只有零解系數矩陣

7、的秩未知量個數n;2、齊次線性方程組有非零解系數矩陣的秩未知量個數n.3、非齊次線性方程組無解增廣矩陣秩系數矩陣的秩;4、非齊次線性方程組有解增廣矩陣秩系數矩陣的秩 特別地,1)增廣矩陣的秩系數矩陣的秩未知量個數n非齊次線性方程組有唯一解;2)增廣(zn un)矩陣的秩系數(xsh)矩陣的秩 未知量個數n非齊次線性方程組有無窮(wqing)多解。【要求】1、掌握齊次線性方程組解的性質、基礎解系的求法,2、掌握非齊次線性方程組解的結構,熟悉非齊次線性方程組有解的等價條件。3、知道齊次與非齊次線性方程組的解之間的關系。4、會求解非齊次線性方程組。第五部分 方陣的特征值及特征向量1施密特正交化過程2

8、特征值、特征向量的性質及計算(P.120例8、9、10;P.135第7至13題)3矩陣的相似對角化,尤其是對稱陣的相似對角化(P.135第15、16、19、23題)【主要內容】1、向量的內積、長度、夾角等概念及其計算方法。2、向量的正交關系及正交向量組的含義。3、施密特正交化方法。4、方陣的特征值與特征向量的概念及其計算方法。(1)特征值求法:解特征方程;(2)特征向量的求法:求方程組的基礎解系。5、相似矩陣的定義()、性質(相似、有相同的特征值)。6、判斷矩陣是否可以對角化以及對角化的步驟,找到可逆矩陣P使得為對角矩陣。7、用正交變換法化二次型為標準形的步驟:(將實對稱矩陣對角化)(1)寫出

9、二次型的矩陣.(2)求出的所有(suyu)特征值(3)解方程組()求對應(duyng)于特征值的特征向量(4)若特征向量組不正交,則先將其正交化,再單位(dnwi)化,得標準正交的向量組,記,對二次型做正交變換,即得二次型的標準形8、正定二次型的定義及其判定方法常用判定二次型正定的方法:(1)定義法(2)特征值全大于零(3)順序主子式全大于零【要求】1、掌握向量的內積、長度、夾角,正交向量組的性質,會利用施密特正交化方法化線性無關向量組為正交向量組。2、掌握方陣特征值、特征向量的概念、求法,3、了解相似矩陣的概念、掌握化對稱矩陣為對角矩陣的方法。4、掌握二次型的概念、會用正交變換化二次型為標準

10、形。5、知道正定二次型的概念及其判定方法。線性代數要注意的知識點1、行列式行列式共有個元素,展開后有項,可分解為行列式;代數余子式的性質:、和的大小無關;、某行(列)的元素乘以其它行(列)元素的代數余子式為0;、某行(列)的元素乘以該行(列)元素的代數余子式為;代數余子式和余子式的關系:行列式的重要公式:、主對角行列式:主對角元素的乘積;、副對角行列式:副對角元素的乘積;、上、下三角(snjio)行列式():主對角(du jio)元素的乘積;、和:副對角元素(yun s)的乘積;、拉普拉斯展開式:、范德蒙行列式:大指標減小指標的連乘積;、特征值 證明的方法:、;、反證法;、構造齊次方程組,證明

11、其有非零解;、利用秩,證明;、證明0是其特征值;2、矩陣是階可逆矩陣:(是非奇異矩陣);(是滿秩矩陣)的行(列)向量組線性無關;齊次方程組有非零解;,總有唯一解;與等價;可表示成若干個初等矩陣的乘積;的特征值全不為0;是正定矩陣;的行(列)向量組是的一組基;是中某兩組基的過渡矩陣;對于階矩陣: 無條件恒成立;矩陣是表格,推導符號為波浪號或箭頭;行列式是數值,可求代數和;關于分塊矩陣的重要結論,其中均、可逆:若,則:、;、;、3、矩陣(j zhn)的初等變換與線性方程組一個(y )矩陣(j zhn),總可經過初等變換化為標準形,其標準形是唯一確定的:;等價類:所有與等價的矩陣組成的一個集合,稱為

12、一個等價類;標準形為其形狀最簡單的矩陣;對于同型矩陣、,若;行最簡形矩陣:、只能通過初等行變換獲得;、每行首個非0元素必須為1;、每行首個非0元素所在列的其他元素必須為0;初等行變換的應用:(初等列變換類似,或轉置后采用初等行變換)若,則可逆,且;、對矩陣做初等行變化,當變為時,就變成,即:;、求解線形方程組:對于個未知數個方程,如果,則可逆,且;初等矩陣和對角矩陣的概念:、初等矩陣是行變換還是列變換,由其位置決定:左乘為初等行矩陣、右乘為初等列矩陣;、,左乘矩陣,乘的各行元素;右乘,乘的各列元素; 、對調兩行或兩列,符號,且,例如:;、倍乘某行或某列,符號,且,例如:;、倍加某行或某列,符號

13、,且,如:;矩陣秩的基本性質:、;、;、若,則;、若、可逆,則;(可逆矩陣(j zhn)不影響矩陣的秩)、;()、;()、;()、如果(rgu)是矩陣(j zhn),是矩陣,且,則:()、的列向量全部是齊次方程組解(轉置運算后的結論);、若、均為階方陣,則;三種特殊矩陣的方冪:、秩為1的矩陣:一定可以分解為列矩陣(向量)行矩陣(向量)的形式,再采用結合律;、型如的矩陣:利用二項展開式、利用特征值和相似對角化:伴隨矩陣:、伴隨矩陣的秩:;、伴隨矩陣的特征值:;、關于矩陣秩的描述:、,中有階子式不為0,階子式全部為0;(兩句話)、,中有階子式全部為0;、,中有階子式不為0;線性方程組:,其中為矩陣

14、,則:、與方程的個數相同,即方程組有個方程;、與方程組得未知數個數相同,方程組為元方程;線性方程組的求解:、對增廣矩陣進行初等行變換(只能使用初等行變換);、齊次解為對應齊次方程組的解;、特解:自由變量賦初值后求得;由個未知數個方程的方程組構成元線性方程:、;、(向量(xingling)方程,為矩陣(j zhn),個方程(fngchng),個未知數)、(全部按列分塊,其中);、(線性表出)、有解的充要條件:(為未知數的個數或維數)4、向量組的線性相關性個維列向量所組成的向量組:構成矩陣;個維行向量所組成的向量組:構成矩陣;含有有限個向量的有序向量組與矩陣一一對應;、向量組的線性相關、無關有、無

15、非零解;(齊次線性方程組)、向量的線性表出是否有解;(線性方程組)、向量組的相互線性表示是否有解;(矩陣方程)矩陣與行向量組等價的充分必要條件是:齊次方程組和同解;(例14);(例15)維向量線性相關的幾何意義:、線性相關;、線性相關坐標成比例或共線(平行);、線性相關共面;線性相關與無關的兩套定理:若線性相關,則必線性相關;若線性無關,則必線性無關;(向量的個數加加減減,二者為對偶)若維向量組的每個向量上添上個分量,構成維向量組:若線性無關,則也線性無關;反之若線性相關,則也線性相關;(向量組的維數加加減減)簡言之:無關組延長后仍無關,反之,不確定;向量組(個數為)能由向量組(個數為)線性表

16、示,且線性無關,則;向量組能由向量組線性表示,則; 向量組能由向量組線性表示有解;向量組能由向量組等價方陣(fn zhn)可逆存在(cnzi)有限個初等矩陣,使;、矩陣(j zhn)行等價:(左乘,可逆)與同解、矩陣列等價:(右乘,可逆);、矩陣等價:(、可逆);對于矩陣與:、若與行等價,則與的行秩相等;、若與行等價,則與同解,且與的任何對應的列向量組具有相同的線性相關性;、矩陣的初等變換不改變矩陣的秩;、矩陣的行秩等于列秩;若,則:、的列向量組能由的列向量組線性表示,為系數矩陣;、的行向量組能由的行向量組線性表示,為系數矩陣;(轉置)齊次方程組的解一定是的解,考試中可以直接作為定理使用,而無

17、需證明;、只有零解只有零解;、有非零解一定存在非零解;設向量組可由向量組線性表示為: ()其中為,且線性無關,則組線性無關;(與的列向量組具有相同線性相關性)(必要性:;充分性:反證法)注:當時,為方陣,可當作定理使用;、對矩陣,存在,、的列向量線性無關; 、對矩陣,存在,、的行向量線性無關;線性相關存在一組不全為0的數,使得成立;(定義)有非零解,即有非零解;,系數矩陣的秩小于未知數的個數;設的矩陣的秩為,則元齊次線性方程組的解集的秩為:;若為的一個解,為的一個基礎解系,則線性無關; 5、相似矩陣正交矩陣或(定義),性質:、的列向量都是單位向量,且兩兩正交,即;、若為正交矩陣,則也為正交陣,且;、若、正交陣,則也是正交陣;注意(zh y):求解單位(dnwi)正交陣,千萬不要

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