《線性代數(shù)》高清教學(xué)視頻 “驚嘆號(hào)”系列 宋浩老師

行列式
- 拉普拉斯 取定k行,由k行元素組成的所有k階子式與代數(shù)余子式乘積之和等于原來(lái)的行列式
- 異乘變零定理(暴打小三定理) 某行元素與另一行元素的代數(shù)余子式乘積之和為0,與自己的代數(shù)余子式乘積之和為原來(lái)的行列式
- 一個(gè)三階的行列式和四階的行列式無(wú)法相乘,因此可以直接分別算出各自的行列式的值再相乘
- 對(duì)稱三角形 制造行/列和
- 加邊法 加上第一行(全為1),第一列(除了第一個(gè)外都是0)
- 范德蒙行列式 (Xi-Xj)相乘
- 反對(duì)稱行列式 主對(duì)角線全為零,上下位置對(duì)應(yīng)成相反數(shù),奇數(shù)階反對(duì)稱矩陣行列式為0
克萊姆法則
條件:
1,n個(gè)方程,n個(gè)未知量
2,D不等于0
Xj=Dj/D
Dj為把最后的一列替換到D的第j列得到的行列式
矩陣運(yùn)算
- 乘法不滿足:
AB=0不能得到A=0或B=0
AB=AC,A不等于0,不能得到B=C
2.(AB)T=BTAT
特殊矩陣
- 左乘相當(dāng)于行變換,右乘相當(dāng)于列變換
- 對(duì)稱矩陣的乘積一般不是對(duì)稱矩陣
逆矩陣
- |AT|=|A|
- |KA|=K^n|A|
- A可逆的充要條件是A的行列式不等于0
- A逆=A*/|A|
- (AB)逆=B逆A逆 與轉(zhuǎn)置相似
伴隨矩陣
- 只有方陣才有伴隨矩陣,任意一個(gè)方陣都有伴隨矩陣
- 求所有元素的代數(shù)余子式,按行求代數(shù)余子式按列放
- |A*|=|A|^n-1
- 一階方陣的伴隨矩陣為1
- (A*)*=|A|^n-2 A

分塊矩陣
標(biāo)準(zhǔn)型 從左上角開(kāi)始的一串1(不斷),不一定是方陣

同形的對(duì)角形,上三角,下三角分塊矩陣的和差數(shù)乘仍然是

初等變換
等價(jià) A經(jīng)過(guò)初等變換得到B
初等方陣 對(duì)E做一次初等變換得到的矩陣
三種初等方陣均可逆

左乘相當(dāng)于行變換,右乘相當(dāng)于列變換
- A、B等價(jià)
互推
存在可逆矩陣P、Q,使得PAQ=B
2.A可逆
互推
A的標(biāo)準(zhǔn)型為E
互推
A可以由一系列初等矩陣的乘積表示
求逆矩陣
- 作伴隨矩陣 A逆=A*/|A|
- 初等行變換法 對(duì)A和E作同樣的初等行變換,當(dāng)A化為E時(shí),E就化為了A逆(注意:如果左邊化不成E,則不可逆)
矩陣的秩

- 階梯型 橫線可以跨多個(gè)數(shù),豎線只跨一個(gè)數(shù)
- 行簡(jiǎn)化階梯型 非零行首個(gè)非零元為1,首個(gè)非零元所在列的其余元素為0
- r(A)=r(AT)
- 矩陣乘以可逆矩陣,它的秩不變
向量組的線性關(guān)系
部分相關(guān)可推出整體相關(guān)
整體無(wú)關(guān)可推出部分無(wú)關(guān)

行列式為0,線性無(wú)關(guān),只有零解
行列式不為0,線性相關(guān),有非零解
線性相關(guān)線性無(wú)關(guān)
1.相關(guān)
互推
至少一個(gè)向量可由其余向量表示
2.向量的個(gè)數(shù)大于向量維數(shù)時(shí),一定線性相關(guān)。等價(jià)的線性無(wú)關(guān)組含向量的個(gè)數(shù)是相同的。
向量組的秩
- 極大無(wú)關(guān)組可以不唯一,但是任意兩個(gè)極大無(wú)關(guān)組含向量的個(gè)數(shù)相同

2.行秩=列秩=r(A)
3.R(A)+R(B)-n ≤ R(AB) ≤ min{R(A),R(B)} ≤ max{R(A),R(B)} ≤ R(A:B) ≤ R(A)+R(B)
4.對(duì)矩陣A僅做初等行變換,化成矩陣B,那么A的列向量組與B的列向量組有完全相同的線性關(guān)系(初等行變換不改變列秩)

線性方程組


相似



實(shí)對(duì)稱矩陣的對(duì)角化


施密特正交化

正交矩陣

實(shí)對(duì)稱矩陣的不同特征值的特征向量正交
相似 AB同階,存在可逆矩陣P,P逆AP=B
正交相似 AB同階,存在正交矩陣P,P逆AP=B
二次型
二次型的矩陣一定是對(duì)稱的
標(biāo)準(zhǔn)型 只有平方項(xiàng)
線性替換 X=CY
如果C的行列式不等于0,叫做可逆替換
合同 A,B是n階方陣,存在可逆矩陣C,使得C轉(zhuǎn)AC=B
A,B合同,則A,B的秩相同


正交相似一定相似,正交相似一定合同
相似,正交相似,合同都一定是等價(jià)的


矩陣合同的充要條件:具有相同的秩,正慣性指數(shù)以及負(fù)慣性指數(shù)
有定性


A正定
互推
各階順序主子式大于0
若A正定,則A逆和A*,A^k也正定


線性空間