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【数学】《线性代数》基本知识

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爷爷您吃好喝好哈-
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1楼2009-09-16 20:14回复
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        ┠——※—◆—☆—★—目录—★—☆—◆—※——┨  
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        ┠———————-第一章:行列式-———————┨  
        ┃     §1.1 二阶、三阶行列式      ┃  
        ┃     §1.2 n阶行列式         ┃  
        ┃     §1.3 行列式的性质        ┃  
        ┃     §1.4 行列式按行、列展开     ┃  
        ┃     §1.5 克莱姆法则         ┃  
        ┠※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※┨  
        ┠————————第二章:矩阵————————┨  
        ┃     §2.1 矩阵的概念         ┃  
        ┃     §2.2 矩阵的运算         ┃  
        ┃     §2.3 几种特殊的矩阵       ┃  
        ┃     §2.4 分块矩阵          ┃  
        ┃     §2.5 逆矩阵           ┃  
        ┃     §2.6 矩阵的初等变换       ┃  
        ┃     §2.7 矩阵的秩          ┃  
        ┠※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※┨  
        ┠—————-第三章:线性方程组-———————┨  
        ┃     §3.1 线性方程组的消元解法    ┃  
        ┃     §3.2 n维向量空间        ┃  
        ┃     §3.3 向量间的线性关系      ┃  
        ┃     §3.4 线性方程组解的结构     ┃  
        ┃     §3.5 投入产出数学模型      ┃  
        ┠※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※┨  
        ┠——————第四章:矩阵的特征值——————┨  
        ┃   §4.1 矩阵的特征值和特征向量     ┃  
        ┃   §4.2 相似矩阵            ┃  
        ┃   §4.3 实对称矩阵的特征值和特征向量  ┃  
        ┃   *§4.4 矩阵初级的收敛性       ┃  
        ┠※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※┨  
        ┠——————— *第五章:二次项———————┨  
        ┃    §5.1 二次项与对称矩阵       ┃   
        ┃    §5.2 二次项与对称矩阵的标准形   ┃  
        ┃    §5.3 二次项与对称矩阵的有定性   ┃  
        ┃    §5.4 正定和负定性的一个应用    ┃  
        ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛


    2楼2009-09-16 20:15
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      2025-05-21 07:10:47
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      ※⒈最基本知识:  
        ⑴行列式的读法——→“横为行、纵为列”,一行一行的读  
          █             █  
          █ ◢█◣    ◢█◣   █  
          █ █ █    █ █   █  
          █ ◥◤█ 11  ◥◤█ 12 █  
          █             █  第一行—→“ a 1 1 ”  第二行—→“ a 1 2 ”  
          █ ◢█◣    ◢█◣   █  
          █ █ █    █ █   █  
          █ ◥◤█ 21  ◥◤█ 22 █  
          █             █  
        ⑵每一个数项的含义:  
            ◢█◣  
            █ █  
            ◥◤█ 1 2  
                ┳ ┳               
               ↙  ↘    
              行标  列标  
        ⑶主对角线、副对角线:  
          也即英文字母“x” —→第一笔是“主对角线”,第二笔是“副对角线”。(如下图)


      3楼2009-09-16 20:17
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        ★⒉二阶行列式:  
          ⑴二阶行列式的引入


        4楼2009-09-16 20:18
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          注意:x₁、x₂的算术表达式具有以下特点:  
                   b₁a₂₂- a₁₂b₂         a₁₁b₂ -  b₁a₂₁  
                    ﹌﹌  ﹌﹌           ﹌﹌       ﹌﹌  
              x₁= ------------------------    x₂= ------------------------  
                  a₁₁a₂₂- a₁₂a₂₁        a₁₁a₂₂- a₁₂a₂₁  
                    ﹌﹌  ﹌﹌           ﹌﹌       ﹌﹌  
                     ∨   ∨            ∨        ∨  
                     ↓   ↓            ↓        ↓  
                    ╰———————————╮╭—————————————╯  
                                 ∨  
                          对应的每一列上下具有相同的项  
            ⑵二阶行列式的定义与计算:


          5楼2009-09-16 20:18
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            ⑶用二阶行列式的方法解二元线性方程组  
                由二元线性方程组  
                                              █  
                   ◢◤ ◢█◣  ◥◣◢◤   ◢█◣  ◥◣◢◤    ██◣  
                   █  █ █   ██  ╋ █ █   ██  〓〓 █ █  
                   █  ◥◤█ 11 ◢◤◥◣ 1  ◥◤█ 12 ◢◤◥◣ 2   ██◤ 1  
                  ◢◤  
                  ◥◣                          █  
                   █  ◢█◣  ◥◣◢◤   ◢█◣  ◥◣◢◤    ██◣  
                   █  █ █   ██  ╋ █ █   ██  〓〓 █ █  
                   ◥◣ ◥◤█ 21 ◢◤◥◣ 1  ◥◤█ 22 ◢◤◥◣ 2   ██◤ 2  
                知系数行列式D为:  
                          █             █  
                          █ ◢█◣    ◢█◣   █  
                  ███◣    █ █ █    █ █   █  
                  █  █    █ ◥◤█ 11  ◥◤█ 12 █  
                  █  █ 〓〓 █             █    
                  ███◤    █ ◢█◣    ◢█◣   █  
                          █ █ █    █ █   █  
                          █ ◥◤█ 21  ◥◤█ 22 █  
                          █             █  
                ☆想象系数行列式D中间有一道线,也即:  
                          █       ┋       █  
                          █ ◢█◣   ┋ ◢█◣   █  
                  ███◣    █ █ █   ┋ █ █   █  
                  █  █    █ ◥◤█ 11 ┋ ◥◤█ 12 █  
                  █  █ 〓〓 █       ┋       █    
                  ███◤    █ ◢█◣   ┋ ◢█◣   █  
                          █ █ █   ┋ █ █   █  
                          █ ◥◤█ 21 ┋ ◥◤█ 22 █  
                          █       ┋       █  
                                  ∣  
                                  ↓  
                            ┏━━━━━━━━━┓  
                            ┃想象的线,方便分析┃  
                            ┗━━━━━━━━━┛  
                ∴ 能很方便的求出D₁和D₂,也即,  
                                ┏━━━━┓  
            


            6楼2009-09-16 20:19
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                     D₁中将常数行列式C替换D中┃虚线前面┃的对应位置的数,  
                                  ┗━━━━┛  
                                  ┏━━━━┓  
                     D₂中将常数行列式C替换D中┃虚线后面┃的对应位置的数。  
                                  ┗━━━━┛  
                    (注:常数行列式C是  
                            █      █  
                            █ █    █  
                            █ ██◣  █  
                            █ █ █  █  
                    ◢███    █ ██◤ 1 █  
                    █       █      █  
                    █    〓〓 █ █    █    
                    ◥███    █ ██◣  █  
                            █ █ █  █  
                            █ ██◤ 2 █  
                            █      █  
                                      )  
                  故:  
                            █             █  
                            █ █           █  
                            █ ██◣    ◢█◣   █  
                    ███◣    █ █ █    █ █   █  
                    █  █    █ ██◤ 1   ◥◤█ 12 █  
                    █  █ 〓〓 █             █  
                    ███◤ 1   █ █           █    
                            █ ██◣    ◢█◣   █  
                            █ █ █    █ █   █  
                            █ ██◤ 2   ◥◤█ 22 █  
                            █             █  
                            █             █  
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                    ███◤ 2   █        █    █    
                            █ ◢█◣    ██◣  █  
                            █ █ █    █ █  █  
                            █ ◥◤█ 21   ██◤ 2 █  
                            █             █  
                  ∴ 有:


              7楼2009-09-16 20:19
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                8楼2009-09-16 20:20
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                  2025-05-21 07:04:47
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                  ⑷二阶行列式项的特点:共有┃2!项┃  
                                 ┗━━━┛  
                  ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
                    
                  简单例题:  
                       ∣5 -1∣  
                    例1  ∣   ∣= 5 × 2 - (-1)× 3 = 13  
                       ∣3  2∣  
                          ∣λ² λ∣  
                    例2  D =∣   ∣  
                          ∣3  1∣  
                    问:  
                      ⑴当λ为何值时,D = 0 ?  
                      ⑵当λ为何值时,D ≠ 0 ?  
                     解:  
                      λ² - 3λ = 0,则λ(λ - 3) = 0,故λ = 0或λ = 3  
                      ⑴当λ = 0或λ = 3时D= 0  
                           ▲  
                      ⑵当λ ≠ 0且λ ≠ 3时D= 0  
                           ▲  
                        注意:第⑵问尤其注意“且”。  
                                   ▲  
                  ----------------------------------------------------------------------------------------------------------


                  9楼2009-09-16 20:20
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                    ★⒊三阶行列式:  
                      ⑴三阶行列式的定义:


                    10楼2009-09-16 20:21
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                      ⑵三阶行列式的计算  
                          新方法——→“沙路法”(割补法思想)


                      11楼2009-09-16 20:21
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                        常规方法——→“对角线法则”(三阶行列式的计算——→相隔两个斜行)


                        12楼2009-09-16 20:22
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                          ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
                            
                          简单例题:  
                                ∣ 1 2 3∣  
                            例1  ∣ 4 0 5∣= 1 × 0 × 6 + 2 × 5 ×(-1)+ 3 × 4 × 0 - 1 × 5 × 0  
                                ∣-1 0 6∣    - 2 × 4 × 6 - 3 × 0 ×(-1)= -10 - 48 = -58  
                            例2  a,b满足什么条件时有  
                                ∣ a b 0∣  
                                ∣-b a 0∣= 0 ?  
                                ∣ 1 0 1∣  
                             解:  
                              ∣ a b 0∣  
                              ∣-b a 0∣= a² + b²  
                              ∣ 1 0 1∣  
                              (技巧:某一斜行有“0”项则不需再计算,因为计算结果为0。)  
                              ∵a² + b² = 0  
                              ∴a = 0,b = 0  
                              故a = 0且b = 0时,给定的行列式等于0。  
                                ∣a 1 0∣  
                            例3  ∣1 a 0∣> 0的充分必要条件是什么?  
                                ∣4 1 1∣  
                             解:  
                               ∣a 1 0∣  
                               ∣1 a 0∣= a² - 1  
                               ∣4 1 1∣  
                                a² - 1 > 0 ⇒ ∣a∣> 1  
                               因此  
                               ∣a 1 0∣  
                               ∣1 a 0∣> 0的充分必要条件是∣a∣> 1  
                               ∣4 1 1∣     (或写成“a > 1或a < -1”)  
                          ----------------------------------------------------------------------------------------------------------  
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                            ★归纳:┃n阶行列式共有n!项┃——→下一节将提到  
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                          13楼2009-09-16 20:22
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                            ⑶利用三阶行列式求解三元线性方程组:  
                                三元线性方程组  
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                            14楼2009-09-16 20:23
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                              2025-05-21 06:58:47
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                              同理可推倒D₁、D₂、D₃  
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                                                     替换系数行列式的┃第一列┃  
                                                             ┗━━━┛  
                                            ┌—————————————————————————————┐  
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