【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)50】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;
(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(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/斜對(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'
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(xué)分析習(xí)題演練》(周民強(qiáng)?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(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)》)——
試求下述數(shù)列:I=lim a^n/(1+a)…(1+a^n),(a>0).
證:
a.若0<a<1——
0<a^n/(1+a)…(1+a^n)<a^n;
lim?a^n=0,則I=0.
b.若a>=1——
顯然有a^n>=a;
0<a^n/(1+a)…(1+a^n)<a^n/(1+a)(1+a)…(1+a)a^n=1/(1+a)^(n-1);
lim?1/(1+a)^(n-1)=0,則I=0.
解析幾何——
例題(來(lái)自《空間解析幾何(高紅鑄 王敬蹇 傅若男 編著)》)——
證明(a-d,b-d,c-d)=(a,b,c)-(a,b,d)+(a,c,d)-(b,c,d).
證:
(a-d,b-d,c-d)
=[(a-d)x(b-d)](c-d)
=(axb-dxb-axd+dxd)(c-d)
=(axb-dxb-axd)(c-d)
=(a,b,c)-(d,b,c)-(a,d,c)-(a,b,d)+(d,b,d)+(a,d,d)
=(a,b,c)-(d,b,c)-(a,d,c)-(a,b,d)
=(a,b,c)-(a,b,d)+(a,c,d)-(b,c,d),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:如果數(shù)域K上的n級(jí)矩陣A滿足A^3-2A^2+3A-E=0,那么A可逆;并且求A^(-1)。
證:
A^3-2A^2+3A-E=0,則A^3-2A^2+3A=E;
由1:A(A^2-2A+3E)=E,因此A可逆,A^(-1)=A^2-2A+3E,證畢。
到這里!