20xx年X1 特征值,特征向量,线性无关
X2 伴随矩阵,初等变换(初等矩阵)
T1 矩阵行列式,运用矩阵乘法公式 B=AX,则{B}={A}{X}
F1(1)已知二次型的秩,求参数A。
(2)运用正交变换,化为标准形(求特征值,特征向量,构造正交矩阵)
(3)求方程的解(可用配方法)
F2 已知AB=O,讨论AX=O的通解(r(A)+r(B)≤n,B的列向量
为AX=O的通解)。
20xx年X1 线性无关 线性相关
X2 矩阵变换的初等矩阵表示(左行右列),矩阵的等价性
T1 矩阵的行列式BA=B+2E,已知A,求B
F1 (1) 线性方程组系数中含有参数,验证秩为2.
(2)求解参数以及方程组的解。
F2 实对称矩阵,求解特征值,特征向量。构造正交矩阵Q进行对角化。
20xx年X1 已知线性无关,验证线性相关。
X2 合同,相似的条件。(实对称矩阵A和B相似,则A和B合同)
T1 已知A,求A的三次方构成的矩阵的秩。
F1 已知两个方程组有公共解,求参数a和所有公共解。
F2 已知A的特征值,B为A的函数,求B的特征值,并求B的特征向量和矩阵B
本身。(A为实对称矩阵,则B也为实对称矩阵。实对称矩阵不同特征值的特征向量相互正
交)。
20xx年X1 判断矩阵E+A(E-A)的可逆性
X2 利用图形推出二次型的标准形式,判断正特征值的个数。
T1 求解特征值
F1 判断秩的大小,运用线性相关进一步讨论秩的大小。
F2(1)运用数学归纳法(迭代形式),讨论n阶矩阵的行列式
(2)方程组有唯一解,判断参数,并求解X1.(克拉莫法则)
(3)方程组有无穷多解,判断参数,并求通解(注意解的结构)
20xx年X1 两组机之间的过渡矩阵A=BX
X2 讨论分块矩阵(副对角线)的伴随矩阵
T1 求解特征值
F1 (1)求解非齐次线性方程组的通解
(2)判断三个三维向量的线性无关性
F2 (1)二次型中带有参数,求所有的特征值
(2)已知规范形(即正负惯性指数),确定参数A。
20xx年X1 考察矩阵的秩
X2求解A的相似矩阵(利用实对称矩阵A的特征值)
T1 利用向量空间的维数确定向量中的参数
F1 (1)已知方程解的个数,求解系数矩阵中的参数
( 2 )求解非齐次线性方程组AX=b的通解
F2 (1)已知A的特征值和特征向量,反求矩阵A。
(2)验证A+ E的正定性(利用特征值)
20xx年X1 考察初等变换的矩阵表示形式
X2 考察矩阵A和伴随矩阵之间秩的关系,进而讨论基础解系。
T1 已知标准型(即特征值),利用矩阵特征值和行列式之间的关系,反求矩阵中的参数。
F1(1)已知向量组A不能由向量组B线性表示,反求参数
(2)求解两个向量组A和B的线性表示。
F2 (1)求解实对称矩阵A的特征值和特征向量
(2 )利用特征值和特征向量,反求矩阵A。
20xx年X1 考察三个三维向量的线性相关性
X2 考察矩阵的相似性
T1 求解矩阵A-B的秩(利用相似性)
F1(1)计算四阶矩阵的行列式(带有参数A)
(2)非齐次线性方程组无穷多解,反求参数,并求通解
F2 (1)已知二次型的秩,反求参数A
(2)求正交变换,化为标准形。
20xx年X1已知矩阵方程AB=C,考察向量组的等价性
X2两矩阵相似的充要条件
T1已知代数余子式及其关系,求矩阵A的行列式
F1矩阵方程AC-CA=B,确定A,B矩阵中的参数,并求矩阵C。
F2 (1) 求二次型的矩阵(对称)表示形式
(2)验证二次型在正交变换下的标准形(运用特征值)。
《线性代数及其应用》
一、行列式
1、余子式,代数余子式
2、行列式的展开定理(定理2.2,2.3,2.4)
按行展开:
按列展开:
定理2.4 ;
.
3、行列式的性质
(1) 拆性
(2) 若行列式有两行(列)成比例,则行列式等于零.
(3) 初等变换性质
4、行列式计算:三角化法,降阶法(性质+展开定理),递推(归纳),范德蒙德、三对角
5、分块矩阵的行列式
二、矩阵
1、矩阵及其运算(加法、数乘、乘法、幂、转置、方阵的行列式、分块运算)
(1) 乘法的结合律
(2) 方阵的幂的求解
(3) 转置的性质:
(4) 方阵的行列式:
(5) 分块运算(转置、乘法--例3.13、3.14)
2、初等变换及初等矩阵
左行右列
3、可逆矩阵
(1) 定义、性质
(2) 伴随矩阵
(3) 判定:可逆
(4) 逆矩阵的求法
(5) 分块矩阵的逆
(6) 矩阵方程的求解:,其中可逆.
法1 .
法2 .
4、矩阵的秩与矩阵的相抵
(1) 矩阵的秩与性质(101页,105-107页)
① ;
② 子矩阵的秩不会超过原矩阵的秩;
③
④ ;
⑤ ;
⑥ ;
⑦ 或;
若,则,其中,.
⑧ 设,则
(2) 求矩阵的秩 (理论依据:矩阵的初等变换不改变矩阵的秩)
(行阶梯形矩阵),
则的非零行的个数.
(3) 矩阵的相抵(等价)
①
② ,其中可逆.
③ 或.
三、线性空间
1、概念、子空间的验证(非空、加法和数乘的封闭)
2、向量组的线性相关性的判断(命题4.2、4.3、4.4、4.5、定理4.1、4.2、4.4)
(1) 证明方法--定义、秩、坐标化
(2) 充要:线性相关其中至少有一个向量可由其余向量线性表示.
充分:线性相关部分向量组线性相关
向量的个数大于向量分量的个数
被个数少于的向量组线性表示
线性无关
3、等价向量组
(1) (Ⅰ)可由(Ⅱ)线性表示,则(Ⅰ) (Ⅱ).
(2) (Ⅰ)与(Ⅱ)等价,则(Ⅰ) (Ⅱ).
4、向量组的秩及极大无关组(命题4.6)、线性空间的基与维数
(1) 写成列向量作初等行变换.
(2) 对于,则, 即生成子空间的维数
与基就是向量组的秩与极大无关组.
5、坐标的概念、基变换公式与坐标变换公式
基变换公式:
坐标变换公式:
或
四、线性方程组(含参量、不含参量)
1、解的情况
(1)
若是方阵,则
(2) 齐次线性方程组有非零解.
若是方阵,则齐次线性方程组有非零解.
2、解的结构
齐次:
(1) 解空间、基础解系所含向量的个数
(2) 结构式:通解=基础解系的线性组合
非齐次:
(1) 非-非=齐
(2) 结构式:通解=特解导出组的基础解系的线性组合
五、线性变换
1、线性变换的验证 (定义5.4)
2、线性变换在一个基下的矩阵(定义5.7)、命题5.8
3、线性变换在不同基下的矩阵之间的关系(相似) 定理5.9
六、内积空间
1、内积的概念、长度、正交(正交向量组必线性无关)
2、施密特正交化
3、正交矩阵(定义、性质)
阶实矩阵是正交矩阵的充要条件是的列(行)向量组是的一个标准正交基.
七、矩阵的相似对角形
1、特征值和特征向量的定义、性质
2、相似矩阵的定义、性质(迹、秩、行列式、特征值相等)
相似的判定:若与可对角化,且与具有相同的特征值,则与相似.
3、矩阵的相似对角化
可对角化有个线性无关的特征向量
数域内有个特征值,每一个特征值的几何重数等于代数重数
(充分条件) 有个互不相同的特征值可对角化
4、实对称矩阵
(1) 特征值:实对称矩阵有个实特征值.
(2) 特征向量:实对称矩阵的属于不同特征值的特征向量正交.
(3) 实对称矩阵必正交相似于对角矩阵(几何重数等于代数重数).
(4) 与均为实对称矩阵,则与正交相似与具有相同的特征值.
(正交相似相似、合同)
八、二次型
1、二次型的矩阵及秩
2、矩阵的合同:合同必相抵;正交相似相似、合同
实对称矩阵合同的正惯性指数与秩相同
3、化二次型为标准形(不唯一)--正交替换法、配方法
4、惯性定理:实二次型的规范形唯一
5、正定二次型
(1) 判定:① 定义;
② 的特征值都大于零(的正惯性指数等于);
③ 与合同(与正定矩阵合同的实对称矩阵正定);
④ 存在可逆矩阵,使得;
⑤ 的所有顺序主子式都大于零
(2) 必要条件:;
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