04184线性代数(经管类)
√
关于:
①称为的标准基,中的自然基,单位坐标向量;
②线性无关;
③;
④;
⑤任意一个维向量都可以用线性表示.√
行列式的计算:
①
若都是方阵(不必同阶),则
②上三角、下三角行列式等于主对角线上元素的乘积.③关于副对角线:
√
逆矩阵的求法:
①
②
③
④
⑤
√
方阵的幂的性质:
√
设,对阶矩阵规定:为的一个多项式.√
设的列向量为,的列向量为,的列向量为,√
用对角矩阵左乘一个矩阵,相当于用的对角线上的各元素依次乘此矩阵的行向量;
用对角矩阵右乘一个矩阵,相当于用的对角线上的各元素依次乘此矩阵的列向量.√
两个同阶对角矩阵相乘只用把对角线上的对应元素相乘,与分块对角阵相乘类似,即:
√
矩阵方程的解法:设法化成当时,√
和同解(列向量个数相同),则:
①
它们的极大无关组相对应,从而秩相等;
②
它们对应的部分组有一样的线性相关性;
③
它们有相同的内在线性关系.√
判断是的基础解系的条件:
①
线性无关;
②
是的解;
③
.①
零向量是任何向量的线性组合,零向量与任何同维实向量正交.②
单个零向量线性相关;单个非零向量线性无关.③
部分相关,整体必相关;整体无关,部分必无关.④
原向量组无关,接长向量组无关;接长向量组相关,原向量组相关.⑤
两个向量线性相关对应元素成比例;两两正交的非零向量组线性无关.⑥
向量组中任一向量≤≤都是此向量组的线性组合.⑦
向量组线性相关向量组中至少有一个向量可由其余个向量线性表示.向量组线性无关向量组中每一个向量都不能由其余个向量线性表示.⑧
维列向量组线性相关;
维列向量组线性无关.⑨
.⑩
若线性无关,而线性相关,则可由线性表示,且表示法惟一.⑪
矩阵的行向量组的秩等于列向量组的秩.阶梯形矩阵的秩等于它的非零行的个数.⑫
矩阵的行初等变换不改变矩阵的秩,且不改变列向量间的线性关系.矩阵的列初等变换不改变矩阵的秩,且不改变行向量间的线性关系.向量组等价
和可以相互线性表示.记作:
矩阵等价
经过有限次初等变换化为.记作:
⑬
矩阵与等价作为向量组等价,即:秩相等的向量组不一定等价.矩阵与作为向量组等价
矩阵与等价.⑭
向量组可由向量组线性表示≤.⑮
向量组可由向量组线性表示,且,则线性相关.向量组线性无关,且可由线性表示,则≤.⑯
向量组可由向量组线性表示,且,则两向量组等价;
⑰
任一向量组和它的极大无关组等价.⑱
向量组的任意两个极大无关组等价,且这两个组所含向量的个数相等.⑲
若两个线性无关的向量组等价,则它们包含的向量个数相等.⑳
若是矩阵,则,若,的行向量线性无关;
若,的列向量线性无关,即:
线性无关.线性方程组的矩阵式
向量式
矩阵转置的性质:
矩阵可逆的性质:
伴随矩阵的性质:
线性方程组解的性质:
√
设为矩阵,若,则,从而一定有解.当时,一定不是唯一解.,则该向量组线性相关.是的上限.√
矩阵的秩的性质:
①
②
≤
③
≤
④
⑤
⑥≥
⑦
≤
⑧
⑨
⑩
且在矩阵乘法中有左消去律:
标准正交基
个维线性无关的向量,两两正交,每个向量长度为1..是单位向量
.√
内积的性质:
①
正定性:
②
对称性:
③
双线性:
施密特
线性无关,单位化:
正交矩阵
.√
是正交矩阵的充要条件:的个行(列)向量构成的一组标准正交基.√
正交矩阵的性质:①;
②;
③
是正交阵,则(或)也是正交阵;
④
两个正交阵之积仍是正交阵;
⑤
正交阵的行列式等于1或-1.的特征矩阵
.的特征多项式
.的特征方程
.√
上三角阵、下三角阵、对角阵的特征值就是主对角线上的各元素.√
若,则为的特征值,且的基础解系即为属于的线性无关的特征向量.√
√
若,则一定可分解为=、,从而的特征值为:,.√
若的全部特征值,是多项式,则:
①的全部特征值为;
②
当可逆时,的全部特征值为,的全部特征值为.√
√
与相似
(为可逆阵)
记为:
√
相似于对角阵的充要条件:恰有个线性无关的特征向量.这时,为的特征向量拼成的矩阵,为对角阵,主对角线上的元素为的特征值.√
可对角化的充要条件:
为的重数.√
若阶矩阵有个互异的特征值,则与对角阵相似.与正交相似
(为正交矩阵)
√
相似矩阵的性质:①
若均可逆
②
③
(为整数)
④,从而有相同的特征值,但特征向量不一定相同.即:是关于的特征向量,是关于的特征向量.⑤
从而同时可逆或不可逆
⑥
⑦
√
数量矩阵只与自己相似.√
对称矩阵的性质:
①
特征值全是实数,特征向量是实向量;
②
与对角矩阵合同;
③
不同特征值的特征向量必定正交;
④
重特征值必定有个线性无关的特征向量;
⑤
必可用正交矩阵相似对角化(一定有个线性无关的特征向量,可能有重的特征值,重数=).可以相似对角化
与对角阵相似.记为:
(称是的相似标准型)
√
若为可对角化矩阵,则其非零特征值的个数(重数重复计算).√
设为对应于的线性无关的特征向量,则有:
.√
若,则:.√
若,则,.二次型
为对称矩阵
与合同
.记作:
()
√
两个矩阵合同的充分必要条件是:它们有相同的正负惯性指数.√
两个矩阵合同的充分条件是:
√
两个矩阵合同的必要条件是:
√
经过化为标准型.√
二次型的标准型不是惟一的,与所作的正交变换有关,但系数不为零的个数是由
惟一确定的.√
当标准型中的系数为1,-1或0时,则为规范形
.√
实对称矩阵的正(负)惯性指数等于它的正(负)特征值的个数.√
任一实对称矩阵与惟一对角阵合同.√
用正交变换法化二次型为标准形:
①
求出的特征值、特征向量;
②
对个特征向量单位化、正交化;
③
构造(正交矩阵),;
④
作变换,新的二次型为,的主对角上的元素即为的特征值.正定二次型
不全为零,.正定矩阵
正定二次型对应的矩阵.√
合同变换不改变二次型的正定性.√
成为正定矩阵的充要条件(之一成立):
①
正惯性指数为;
②的特征值全大于;
③的所有顺序主子式全大于;
④
合同于,即存在可逆矩阵使;
⑤
存在可逆矩阵,使
(从而);
⑥
存在正交矩阵,使
(大于).√
成为正定矩阵的必要条件:;.