攢人品——0基礎(chǔ)的線性代數(shù)知識(shí)點(diǎn)分享二
上篇文章我們初步講解了關(guān)于行列式的內(nèi)容,今天我們來(lái)了解一下特殊的行列式,矩陣,伴隨矩陣以及逆矩陣。
行列式與矩陣?
一、特殊的行列式
特殊的行列式分別為:上三角型行列式、下三角型行列式、范德蒙型行列式、爪型行列式及拉普拉斯行列式
1.1 上三角行列式
上三角行列式是以主對(duì)角線為分割,在對(duì)角線的一側(cè)全為0。上三角型行列式的值為對(duì)角線元素相乘。

1.2 下三角行列式
下三角行列式是以次對(duì)角線為分割,在對(duì)角線的一側(cè)全為0。

1.3 拉普拉斯行列式
拉普拉斯行列式可以看做是一個(gè)復(fù)合型行列式,通常的行列式元素是數(shù)字,在拉普拉斯行列式中元素是一個(gè)新的行列式。
在下圖中,A,B,0,C,D都是行列式m和n分別是A和B的階數(shù)

1.4?范德蒙行列式
范德蒙行列式特點(diǎn)是第一行全為1,第三行開(kāi)始都是第二行的幾次方。在計(jì)算中范德蒙行列式只需要將第二行從右到左依次減一遍相乘即可。

1.5?爪型行列式
爪型行列式一般會(huì)通過(guò)行列式的性質(zhì)將每一行加到第一行(將每一列加到第一列)提出公因數(shù)再消掉第一行(第一列)的1,之后通過(guò)展開(kāi)式或者變換為上三角(下三角)型來(lái)完成計(jì)算。

二、矩陣
2.1 矩陣的概念:矩陣是一個(gè)n行m列的表格。
在矩陣學(xué)習(xí)的過(guò)程中一定要和行列式區(qū)分開(kāi)。行列式是n行n列的,是一個(gè)數(shù)字。矩陣和行列式可以看做是一個(gè)包容的關(guān)系,行列式是矩陣的一個(gè)屬性。
屬性不難理解,比如游戲中人物擁有智力,武力,生命值等等的屬性,屬性是描述一個(gè)物體的形容詞,是物體生而具備的某種特性。
行列式就是矩陣的一種屬性,所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)矩陣時(shí)常會(huì)聽(tīng)到這樣的名詞“n階子式”,“矩陣的行列式”這都是在說(shuō)矩陣的一部分或者是特殊矩陣的整體。
比如下圖就是一個(gè)三行兩列的矩陣,紅色部分就是一個(gè)二階子式。因?yàn)榫仃嚤旧聿环蟦行n列所以沒(méi)有行列式,但是可以通過(guò)選取的方式來(lái)找一個(gè)子式。
特殊地,如果一個(gè)矩陣是n行n列我們就把他叫做方陣,方陣本身就可以用來(lái)求其對(duì)應(yīng)的行列式的值。

2.1.1 單位矩陣 E:
單位矩陣是矩陣運(yùn)算中的基本元,在運(yùn)算過(guò)程中常需要單位矩陣作為轉(zhuǎn)換工具來(lái)使用,單位矩陣主對(duì)角線為1,其余位置全為0。

2.1.2 矩陣的計(jì)算:
矩陣的加減:對(duì)應(yīng)元素進(jìn)行加減

矩陣的乘法:前矩陣的行乘以后矩陣的列然后相加

2.2 伴隨矩陣(只有方陣才具有伴隨矩陣)A*:
伴隨矩陣是一個(gè)非常好解釋的內(nèi)容,但是在做題過(guò)程中需要充斥比較多的計(jì)算。伴隨矩陣的生成步驟共有兩步:
a. 求所有元素的代數(shù)余子式
b. 將按行求的代數(shù)余子式按列排放。
總結(jié):按行求,按列放。

2.3?逆矩陣(只有方陣具備逆矩陣):
n階方陣A ,若存在同階矩陣B,使得AB = BA = E。那么就稱B為A的逆矩陣,記做A^-1(以后都稱為A逆)
要注意不是所有的方陣都具有逆矩陣哈,只有行列式不等于0的方陣才是可逆的。如果一個(gè)方陣可逆,那么其逆陣是唯一的。

二、矩陣的各種性質(zhì)及特殊矩陣的計(jì)算方法
2.1 矩陣的性質(zhì)及注意事項(xiàng)
2.1.1 n階矩陣 |A| = |A的轉(zhuǎn)置
2.1.2 |AB| = |A| *?|B|? AB為同階
2.1.3 AB 不等于 BA??☆重點(diǎn)
2.1.4 AE = A? ? ??EB = B? 矩陣與單位矩陣相乘結(jié)果為矩陣本身
2.1.5 (AB)C = (AC)B? ? ? ? ? ?(A+B)C = AC + BC? ? ? ? ? ? K(AB) = (KA)B = A(KB)
2.1.6 AB = 0 不能推出 A = 0或者B = 0??
2.1.7(A+B)^2 = A^2 + AB + BA + B^2? 不等于??A^2 + 2AB?+ B^2? ??☆重點(diǎn)
2.1.8矩陣的轉(zhuǎn)置是行列互換 記做A^T
2.1.9? (A^T)^T = A
2.1.10? ?(A+B)^T = A^T + B^T
2.1.11? (AB)^T = B^T * A^T? ??☆重點(diǎn)
2.1.12? (kA)^T = 1/K * A^T? k為常數(shù)? 常數(shù)的轉(zhuǎn)置就是倒數(shù)
2.1.13 A X A* = A* X A = |A|E? ☆重點(diǎn)
2.1.14 |AA*| = ||A|E|
2.1.15 若|A|不等于0,|A| X |A*| = |A|^n?
2.1.16 A X A^-1 = E? ? ☆重點(diǎn)
2.1.17 |AA^-1| = |E| = 1
2.1.18 |A^-1| = 1 / |A|? ? ??☆重點(diǎn)
以上就是今天的知識(shí)分享,希望同學(xué)們學(xué)習(xí)進(jìn)步?!竟P芯】
下集預(yù)告:逆矩陣的求法,經(jīng)典習(xí)題及解題步驟