【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)41】每天三道題(數(shù)學(xué)分析+解析幾何+線性代數(shù))
預(yù)備知識(shí):
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(gè)向量的向量積,再作所得向量與第三個(gè)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(gè)雙重向量積;
性質(zhì):(axb)xc是和a,b共面且垂直于c的向量。
矩陣乘法運(yùn)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(jí)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(duì)應(yīng)的行列式。
矩陣對(duì)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(jí)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(duì)調(diào)——
方陣A可逆,A對(duì)調(diào)i,j行成B矩陣:B=E(i,j)A
方陣A可逆,A對(duì)調(diào)i,j列成B矩陣:B=AE(i,j)
矩陣的轉(zhuǎn)置:把n級(jí)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(duì)稱矩陣,若A'=-A,則稱A為反對(duì)稱矩陣。
定義:如果AB=BA,則稱A與B可交換。
矩陣轉(zhuǎn)置運(yùn)算律——
(A+B)'=A'+B'
(kA)'=kA'
(AB)'=B'A'
參考資料:
《數(shù)學(xué)分析習(xí)題演練》(周民強(qiáng)?編著)
《解析幾何》(呂林根 許子道?編)
《高等代數(shù)——大學(xué)高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材》(丘維聲 著)
數(shù)學(xué)分析——
例題(來(lái)自《數(shù)學(xué)分析習(xí)題演練(周民強(qiáng)?編著)》)——
試證下述命題:an=1/n-2/n+3/n+……+(-1)^(n-1)n/n,n=1,2,……不是收斂列。
證:
a2n
=(1/2n-2/2n)+(3/2n-4/2n)+……+[(2n-1)/2n-2n/2n]
=-n/2n;
a2n+1
=1/(2n+1)+[-2/(2n+1)+3/(2n+1)]+……+[-2n/(2n+1)+(2n+1)/(2n+1)]
=(n+1)/(2n+1)
子列{a2n}與{a2n+1}極限不相等,故而數(shù)列發(fā)散。
解析幾何——
例題(來(lái)自《解析幾何(呂林根 許子道?編)》)——
證明拉格朗日恒等式:(axb)(a'xb')=(aa')(bb')-(ab')(ba')
證:
(axb)(a'xb')
=(a,b,(a'xb'))
=((a'xb'),a,b)
=[(a'xb')xa]b
=[(aa')b'-(ab')a']b
=(aa')(bb')-(ab')(ba'),證畢。
高等代數(shù)——
例題(來(lái)自《高等代數(shù)——大學(xué)高等代數(shù)課程創(chuàng)新教材(丘維聲 著)》)——
證明:設(shè)A與B都是數(shù)域K上的n級(jí)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.
證:
因?yàn)锳B=E,|AB|=|I|。從而|A||B|=1。因此|A|不為0,|B|不為0。于是A,B都可逆。
A=AE=A(BB^(-1))=(AB)B^(-1)=EB^(-1)=B^(-1),
A^(-1)=(B^(-1))^(-1)=B,證畢。
到這里!