【數(shù)學基礎(chǔ)53】每天三道題(數(shù)學分析+解析幾何+線性代數(shù))
預(yù)備知識:
公式:(axb)^2+(ab)^2=a^2b^2;
雙重向量積:給定空間三向量,先作其中兩個向量的向量積,再作所得向量與第三個向量的向量積,那么最后的結(jié)果仍然是一向量,叫做所給三向量的雙重向量積。例如(axb)xc就是三向量a,b,c的一個雙重向量積;
性質(zhì):(axb)xc是和a,b共面且垂直于c的向量;
(axb)xc=(ac)b-(bc)a;
拉格朗日恒等式:(axb)(a'xb')=(aa')(bb')-(ab')(ba');
(axb)x(a'xb')=(a,b,b')a'-(a,b,a')b'=(a,a',b')b-(b,a',b')a.
矩陣乘法運算律——
a.結(jié)合律:(AB)C=A(BC)
b.左分配律:A(B+C)=AB+AC
c.右分配律:(B+C)D=BD+CD
d.若A是n級矩陣,單位矩陣為E,則有:AE=EA=A
e.矩陣乘法與數(shù)量乘法滿足:k(AB)=(kA)B=A(kB)
f.可逆方陣:設(shè)A為n階方陣,若存在n階方陣B,使AB=BA=E,則稱B為A的逆方陣,而稱A為可逆方陣。
矩陣A可逆的充要條件:|A|不為0——|A|為矩陣A對應(yīng)的行列式。
矩陣對應(yīng)行列式滿足:|AB|=|A||B|;
設(shè)A與B都是數(shù)域K上的n級矩陣,如果AB=E,那么A與B都是可逆矩陣,并且A^(-1)=B,B^(-1)=A。
A的伴隨矩陣A*滿足:A*=|A|A^(-1)
E(i,j)為單位矩陣i,j行對調(diào)——
方陣A可逆,A對調(diào)i,j行成B矩陣:B=E(i,j)A
方陣A可逆,A對調(diào)i,j列成B矩陣:B=AE(i,j)
矩陣的轉(zhuǎn)置:把n級矩陣A的行與列互換得到的矩陣稱為A的轉(zhuǎn)置,記作A',|A'|=|A|。
定義:設(shè)A為方陣,若A'=A,則稱A為對稱矩陣,若A'=-A,則稱A為反/斜對稱矩陣。
定義:如果AB=BA,則稱A與B可交換。
矩陣轉(zhuǎn)置運算律——
(A+B)'=A'+B'
(kA)'=kA'
(AB)'=B'A'
定理:如果A可逆,那么A'也可逆,并且(A')^(-1)=(A^(-1))'。
參考資料:
《數(shù)學分析習題演練》(周民強?編著)
《空間解析幾何》(高紅鑄 王敬蹇 傅若男 編著)
《高等代數(shù)——大學高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材》(丘維聲 著)
數(shù)學分析——
例題(來自《數(shù)學分析習題演練(周民強?編著)》)——
是證明下述命題:an=[1!+2!+……+(n-1)!+n!]/n!,lim an=1.
證:
1!+2!+……+(n-1)!+n!
<(n-2)!+(n-2)!……(n-2)!+(n-1)!+n!
=(n-2)(n-2)!+(n-1)!+n!
<(n-1)(n-2)!+(n-1)!+n!
=2(n-1)!+n!,
則an=[1!+2!+……+(n-1)!+n!]/n!<[2(n-1)!+n!]/n!=2/n+1;
n!<1!+2!+……+(n-1)!+n!,則1<an;
lim(2/n+1)=1,所以lim an=1.
解析幾何——
例題(來自《空間解析幾何(高紅鑄 王敬蹇 傅若男 編著)》)——
三個向量OA、OB、OC適合OBxOC+OCxOA+OAxOB=0,試證三點A,B,C共線.
證:
OBxOC+OCxOA+OAxOB=0,所以
ABxBC
=(OB-OA)x(OC-OB)
=OBxOC-OAxOC-OBxOB+OAxOB
=OBxOC+OCxOA+OAxOB
=0,所以A,B,C共線.
高等代數(shù)——
例題(來自《高等代數(shù)——大學高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材(丘維聲 著)》)——
證明:如果A與B都是n級對稱矩陣,那么AB-BA是斜對稱矩陣.
證:
A與B都是n級對稱矩陣,即A'=A,B'=B;
(AB-BA)'=(AB)'-(BA)'=B'A'-A'B'=BA-AB=-(AB-BA),即AB-BA是斜對稱矩陣.
到這里!