【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)39】每天三道題(數(shù)學(xué)分析+解析幾何+線(xiàn)性代數(shù))
預(yù)備知識(shí):
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。
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(mǎn)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(chēng)B為A的逆方陣,而稱(chēng)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(mǎn)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(mǎn)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(chēng)為A的轉(zhuǎn)置,記作A',|A'|=|A|。
定義:設(shè)A為方陣,若A'=A,則稱(chēng)A為對(duì)稱(chēng)矩陣,若A'=-A,則稱(chēng)A為反對(duì)稱(chēng)矩陣。
定義:如果AB=BA,則稱(chēng)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)》)——
求數(shù)列極限:I=lim n[n^(1/n)-1]^2
解:
n>3時(shí),
n
=[n^(1/n)]^n
=[n^(1/n)-1+1]^n
=1+n[n^(1/n)-1]+n(n-1)[n^(1/n)-1]^2/2+n(n-1)(n-2)[n^(1/n)-1]^3/6+……
>n(n-1)(n-2)[n^(1/n)-1]^3/6,
則n^(1/n)-1<[6/(n-1)(n-2)]^(1/3);
0
<=n[n^(1/n)-1]^2
<?n[6/(n-1)(n-2)]^(2/3)
=[6n^(3/2)/(n^2-3n+2)]^(2/3)
={6/[n^(1/2)-3n^(-1/2)+2^(-3/2)]}^(2/3),
lim?n[6/(n-1)(n-2)]^(2/3)=0,則I=lim n[n^(1/n)-1]^2=0.
解析幾何——
例題(來(lái)自《解析幾何(呂林根 許子道?編)》)——
證明:(axb)xc是和a,b共面且垂直于c的向量。
證:
由向量積定義(axb)xc⊥c,(axb)xc⊥axb;
a⊥axb,b⊥axb;所以(axb)xc與a,b共面.
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:如果數(shù)域K上n級(jí)矩陣A滿(mǎn)足bmA^m+bm-1A^(m-1)+……+b1A+b0E=0,其中bi屬于K,i=0,1,……,m,且b0不為0,那么A可逆,并且求A^(-1).
證:
bmA^m+bm-1A^(m-1)+……+b1A+b0E=0,
則bmA^m+bm-1A^(m-1)+……+b1A=-b0E,
則-bm/b0A^m-bm-1/b0A^(m-1)-……-b1/b0A=E,
(-bm/b0A^(m-1)-bm-1/b0A^(m-2)-……-b1/b0E)A=E,即A可逆;
A^(-1)=-bm/b0A^(m-1)-bm-1/b0A^(m-2)-……-b1/b0E,證畢。
到這里!