線性代數(shù)動(dòng)畫(huà)課程【合集】超形象動(dòng)畫(huà)課程【小元老師,心一學(xué)長(zhǎng)】考研數(shù)學(xué),大學(xué)數(shù)學(xué),

二階行列式:平行四邊形的有向面積
證明方法:1、割補(bǔ)法 2、平移法 3、代數(shù)法
三階行列式:平行六面體的有向體積
由于方向指向更高的維度,人類無(wú)法理解,但是可以通過(guò)±來(lái)感知。與坐標(biāo)軸方向一致為正
補(bǔ)充知識(shí):三位向量的叉乘

頭腦小風(fēng)暴:每一次叉乘得到的向量都是指向了大于當(dāng)前空間維度一維的空間
行列式都是正方形,二階行列式是兩行兩列三級(jí)行業(yè)是是三行三列。
若a、b都是二維向量,a×b的大小=a、b所構(gòu)成的二階行列式大小=a、b所構(gòu)成的平行四邊形的面積
若a、b、c都是三維向量,a×b·c的大小=a、b、c所構(gòu)成的三階行列式大小=a、b、c所構(gòu)成的平行六面體的體積(證明:分別計(jì)算行列式和向量運(yùn)算的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)結(jié)果一致)
若a、b都是三維向量,a×b的大小=a、b、i所構(gòu)成的三階行列式大小=a、b所構(gòu)成的平行四邊形

奇數(shù)個(gè)得到的是矢量,偶數(shù)個(gè)差乘得到的是標(biāo)量
行列式的性質(zhì)
性質(zhì)一:行列互換值不變
性質(zhì)二:某行(某列)倍乘,行列式的值也倍乘 行列式的行和列是等效的
性質(zhì)三:反對(duì)稱性質(zhì)(兩行(列)對(duì)換,行列式的值反號(hào))
理解:二階行列式→叉乘
三階行列式→叉乘之后點(diǎn)乘
推論:1、如果行列式兩行(列)完全相 同, 則此行列式等于0
理解:性質(zhì)三或者幾何意義
2、行列式中有兩行(列)元素成比例,則此行列式等于0
理解:性質(zhì)二;或者幾何意義
{思維方式的積累:1、復(fù)雜的概念理解之后起一個(gè)精簡(jiǎn)的名字,方便搭建只是體系
2、復(fù)雜的問(wèn)題由繁入簡(jiǎn),可以先從二階行列式看起。}
性質(zhì)四:三角形法則的基礎(chǔ)

理解:
二階幾何意義:平行四邊形的平移
三階幾何意義:平行六面體的平移
意義:倍加的意義是消元

倍乘消元得到更多的0的三角行列式意義是使向量構(gòu)成的幾何體變得更加的規(guī)則

再次消元得到對(duì)角行列式,得到一個(gè)長(zhǎng)方形
對(duì)角行列式的轉(zhuǎn)換

其實(shí),-1的指數(shù)永遠(yuǎn)是奇數(shù),正負(fù)對(duì)角線行列式一直互為相反數(shù)

方法:基于冒泡排序法的思想
行列式的展開(kāi)
余子式:去掉某一個(gè)元素所在行和列后重新組成的行列式(稱作:某元素的余子式;含義其余的元素構(gòu)成的子行列式)

相鄰兩個(gè)元素對(duì)應(yīng)的代數(shù)魚(yú)子數(shù)的符號(hào)想相反
行列式展開(kāi)定理

行列式的展開(kāi)就是某一行(列)元素乘以它的代數(shù)余子式,然后在相加之后得到的行列式
理解:

(通過(guò)坐標(biāo)來(lái)證明0)

幾何意義:把一個(gè)大的幾何體通過(guò)投影拆成幾個(gè)小的幾何體(拓展:拉布拉多展開(kāi)式類似)
矩陣
線性變換
如果整個(gè)空間的所有二維向量都進(jìn)行了相同的線性變化,而這個(gè)線性變換就是施加于整個(gè)空間的,對(duì)整個(gè)空間進(jìn)行了線性變換
由于整個(gè)空間所有項(xiàng)鏈的起點(diǎn)都是在坐標(biāo)原點(diǎn),終點(diǎn)都是在平面任意位置,那我們空間的變換就可以用網(wǎng)格線來(lái)表示,可以不用畫(huà)出所有向量

線性條件:滿足:
①向量加法運(yùn)算
②標(biāo)量乘法運(yùn)算

T(0)=0表示線性變換之后原點(diǎn)位置不變
第二個(gè)是匯總結(jié)果
幾何解釋
①直線變換之后仍然是直線,網(wǎng)格線平行且等距分布
②原點(diǎn)固定
矩陣

矩陣的運(yùn)算
加法運(yùn)算

矩陣表示一個(gè)線性變換,這個(gè)線性變換是用變換后的基向量來(lái)表示的
音樂(lè)表示變換后的i,第2列表示變化后的j,第3列表示變換后的k
矩陣豎著看就是每一個(gè)方向的基向量,所有方向的積向量共同描繪一種新的空間狀態(tài)
對(duì)比行列式的加法運(yùn)算法則:


數(shù)乘運(yùn)算

矩陣的乘法


線性變換·輸入向量=輸出向量
快速運(yùn)算:


A m×n B n×s 這兩個(gè)矩陣的n腳標(biāo)必須要相等才行,不相等沒(méi)法相乘。
矩陣A的n列都是變化后的基向量