考研线性代数重点内容和典型题型
考研数学线性代数重点题型
考研数学线性代数重点题型考研数学中的线性代数部分对于许多考生来说是一个具有挑战性的模块。
掌握重点题型对于提高成绩至关重要。
以下将为大家详细介绍几种常见且重要的线性代数题型。
一、行列式的计算行列式是线性代数中的基础概念,其计算是常见的考点之一。
行列式的计算方法多种多样,包括定义法、化上(下)三角法、按行(列)展开法等。
对于低阶行列式(二阶和三阶),可以直接使用定义进行计算。
但对于高阶行列式,通常需要将其化为上三角或下三角行列式,然后主对角线元素之积即为行列式的值。
例如,通过对行列式进行倍加、倍乘等初等变换,将某一行(列)的元素尽可能化为零,从而实现化为上三角或下三角的目的。
按行(列)展开法则是根据行列式的展开定理,将高阶行列式按照某一行(列)展开,转化为低阶行列式的计算。
二、矩阵的运算矩阵的运算包括加法、减法、乘法、数乘以及求逆等。
矩阵的加法和减法较为简单,只要对应元素相加减即可。
数乘则是将矩阵中的每个元素乘以给定的数。
矩阵乘法是重点也是难点,需要注意的是,一般情况下矩阵乘法不满足交换律。
在计算矩阵乘法时,要严格按照乘法规则,即前行后列对应元素相乘再求和。
求逆矩阵是常考的题型之一。
通常可以使用伴随矩阵法或初等变换法来求逆。
伴随矩阵法相对复杂,需要先求出矩阵的行列式和伴随矩阵;初等变换法则更为简便,通过对矩阵进行初等行变换,将其化为单位矩阵,同时对单位矩阵进行相同的变换,得到的结果即为逆矩阵。
三、线性方程组的求解线性方程组的求解是线性代数的核心内容之一。
分为齐次线性方程组和非齐次线性方程组。
对于齐次线性方程组,若系数矩阵的秩等于未知数的个数,则方程组只有零解;若系数矩阵的秩小于未知数的个数,则方程组有非零解。
求解齐次线性方程组可以使用高斯消元法将其化为阶梯形矩阵,然后确定基础解系。
非齐次线性方程组的解由特解和通解组成。
可以先求出对应的齐次线性方程组的通解,再求出一个特解,从而得到非齐次线性方程组的解。
考研《线性代数》考点与考研真题详解
考研《线性代数》考点与考研真题详解线性代数作为考研数学中的重要组成部分,对于许多考生来说是一个具有挑战性的科目。
为了帮助考生更好地掌握线性代数的考点,提高解题能力,本文将详细梳理线性代数的主要考点,并结合考研真题进行深入分析。
一、行列式行列式是线性代数中的基本概念之一,其计算方法和性质是考试的重点。
1、行列式的定义n 阶行列式是一个数,它是由 n 行 n 列的元素按照一定的规则计算得到的。
2、行列式的性质(1)行列式与它的转置行列式相等。
(2)互换行列式的两行(列),行列式变号。
(3)行列式中某行(列)的元素乘以同一数后,加到另一行(列)的对应元素上,行列式不变。
3、行列式的计算常见的计算方法有:上三角法、按行(列)展开法、利用行列式的性质化简等。
考研真题示例:计算行列式\\begin{vmatrix}2 & 1 & 0 & 0 \\1 &2 & 1 & 0 \\0 & 1 & 2 & 1 \\0 & 0 & 1 & 2\end{vmatrix}\解:将行列式按第一行展开,得到\\begin{align}&\begin{vmatrix}2 & 1 & 0 & 0 \\1 &2 & 1 & 0 \\0 & 1 & 2 & 1 \\0 & 0 & 1 & 2\end{vmatrix}\\=&2\times\begin{vmatrix}2 & 1 & 0 \\1 &2 & 1 \\0 & 1 & 2\end{vmatrix}-1\times\begin{vmatrix} 1 & 1 & 0 \\0 & 2 & 1 \\0 & 1 & 2\end{vmatrix}\\=&2\times(2\times\begin{vmatrix}2 & 1 \\1 & 2\end{vmatrix}-1\times\begin{vmatrix} 1 & 1 \\0 & 2\end{vmatrix})-1\times(1\times\begin{vmatrix}2 & 1 \\1 & 2\end{vmatrix}-1\times\begin{vmatrix}0 & 1 \\0 & 2\end{vmatrix})\\=&2\times(2\times(4 1) 1\times(2 0)) 1\times(4 1 0)\\=&2\times(6 2) 1\times 3\\=&8 3\\=&5\end{align}\二、矩阵矩阵是线性代数的核心内容之一,包括矩阵的运算、逆矩阵、矩阵的秩等。
2023年考研数学线性代数考察方式及考试重要考点内容分析
2023年考研数学线性代数考察方式及考试重要考点内容分析考察方式:一、客观题〔选择题和填空题〕常考查矩阵的性质、计算以及向量的线性相关性等知识点。
向量的线性相关性是比较难的一部分内容,大家复习的时候要记住相关的结论并深刻理解,最好是能够自己试着证明结论,这样有助于巩固掌控相关结论。
而矩阵的性质及运算,是每年客观题考查的最多的,像初等矩阵的运算、伴随矩阵的性质、矩阵的秩、矩阵合同、矩阵相像等等,特别多而且联系紧密,需要我们在复习的时候总结,做题的时候看用到哪个知识点,把它们摘列在笔记本上。
假如做题多了,你会发觉有些性质是常考考点,几乎每年都考,而且这些性质是怎么考的,什么时候该用这些性质,在试题或是模拟题中都有着规律的反映。
二、解答题近几年来看,都是考查计算题的,或者以计算为考查内容的证明题。
其中,线性方程组是常常考的,或者考查向量的线性表出问题,事实上也可以归结为线性方程组的问题,一个向量能否或是如何由一组向量来线性表示,也就是考查相应的非齐次线性方程组是否有解或是通解〔解〕是什么样的。
另外,对于解的结构,也需要大家深入理解,给出解的形式,要能够知道相应的系数矩阵的性质。
所以,大家复习的时候肯定要掌控齐次和非齐次线性方程组的解法,不但要知道如何解,还要能够快速精确的解出来;同时,还要弄清晰解线性方程组和相应的向量问题是如何转化的。
而特征值和特征向量,不但是重要考点,同时也是难点之一,也是解答题考查的内容。
最近几年考题,不再是简约的给出一个矩阵,然后求特征值特征向量,求相像对角化的问题了。
常见的形式,是不给出矩阵,而是给出部分特征值或部分特征向量,让大家反过来求出矩阵,或是相像对角化。
这样的问题,就需要我们对特征值的概念、性质有很深的理解,对于常用的性质结论也要掌控的特别熟识,比如特征值和行列式的关系,特征值和迹的关系等等。
只有这样才可能解的出来。
二次型的问题可以转化为相像对角化的问题,由于二次型和它的实对称矩阵是一一对应的。
线性代数知识重难点和常考题型汇总
②、
a11 a21
a12
a22
a1 n a2 n
x1
x2
b1
b2
Ax
b
(向量方程,
A为mn
矩阵, m
个方程, n 个未知数)
am1
am 2
amn xm
bm
⑦、 r( AB) min(r( A), r(B)) ;(※)⑧、如果 A 是 m n 矩阵, B 是 n s 矩阵,且 AB 0 ,则:(※) Ⅰ、 B 的列向量全部是齐次方程组 AX 0 解(转置运算后的结论); 3
Ⅱ、 r( A) r(B) n ⑨、若 A 、 B 均为 n 阶方阵,则 r( AB) r( A) r(B) n ;
③、 a1
a2
an
x1
x2
(全部按列分块,其中
b1 b2
);
xn
bn
④、 a1 x1 a2 x2 an xn (线性表出)
⑤、有解的充要条件: r( A) r( A, ) n ( n 为未知数的个数或维数)
③、某行(列)的元素乘以该行(列)元素的代数余子式为 A ;
3,代数余子式和余子式的关系:
M ij (1)i j Aij
Aij (1)i j M ij
4,设 n 行列式 D :
n ( n 1)
考研数学一大纲重点内容回顾线性代数部分知识点汇总
考研数学一大纲重点内容回顾线性代数部分知识点汇总线性代数是考研数学一科目中非常重要的一部分。
在考试中,线性代数占据了相当大的比重,因此熟练掌握线性代数的知识点是非常重要的。
本文将回顾考研数学一大纲中线性代数部分的重点知识点,帮助考生在备考中能够有针对性地进行复习,并为考试发挥出最佳水平做准备。
知识点1:向量空间向量空间是线性代数中最基础的概念之一。
考生需要掌握向量空间的定义、性质和基本运算法则。
此外,需要掌握向量空间的子空间、线性相关性和线性无关性等概念。
知识点2:矩阵与行列式矩阵和行列式也是考研数学一线性代数部分的重要内容。
考生需要掌握矩阵的运算法则,包括矩阵的加法、乘法和转置等运算。
同时,需要了解矩阵的秩以及矩阵可逆的条件。
在行列式方面,需要熟悉行列式的性质,以及行列式的计算方法和展开式。
知识点3:线性方程组线性方程组是线性代数中的一个重要应用,也是考研数学一中的常见考点。
考生需要掌握线性方程组的解法,包括消元法、矩阵法和特征值法等。
同时,还需要了解线性方程组解的存在唯一性条件,以及齐次线性方程组和非齐次线性方程组的关系。
知识点4:特征值和特征向量特征值和特征向量是线性代数中的重要概念,也是考研数学一中的热点内容。
考生需要了解特征值和特征向量的定义、性质和计算方法。
同时,需要掌握矩阵的对角化和相似对角化的相关知识。
知识点5:线性变换线性变换是线性代数的核心内容之一。
考生需要了解线性变换的定义和性质,以及线性变换的矩阵表达式和几何意义。
此外,还需要了解线性变换的基矩阵和过渡矩阵的计算方法。
知识点6:内积空间内积空间是线性代数中的高级内容,也是考研数学一中的难点。
考生需要了解内积空间的定义和性质,以及内积空间的标准正交基和正交投影的相关知识。
同时,还需要了解内积空间的正交补和正交矩阵的概念和计算方法。
综上所述,考研数学一大纲重点内容回顾线性代数部分的知识点汇总包括了向量空间、矩阵与行列式、线性方程组、特征值和特征向量、线性变换以及内积空间等内容。
线性代数总结汇总+经典例题
线性代数总结汇总+经典例题线性代数知识点总结1 行列式(一)行列式概念和性质1、逆序数:所有的逆序的总数2、行列式定义:不同行不同列元素乘积代数和3、行列式性质:(用于化简行列式)(1)行列互换(转置),行列式的值不变(2)两行(列)互换,行列式变号(3)提公因式:行列式的某一行(列)的所有元素都乘以同一数k,等于用数k乘此行列式(4)拆列分配:行列式中如果某一行(列)的元素都是两组数之和,那么这个行列式就等于两个行列式之和。
(5)一行(列)乘k加到另一行(列),行列式的值不变。
(6)两行成比例,行列式的值为0。
(二)重要行列式4、上(下)三角(主对角线)行列式的值等于主对角线元素的乘积5、副对角线行列式的值等于副对角线元素的乘积乘6、Laplace展开式:(A是m阶矩阵,B是n阶矩阵),则7、n阶(n≥2)范德蒙德行列式数学归纳法证明★8、对角线的元素为a,其余元素为b的行列式的值:(三)按行(列)展开9、按行展开定理:(1)任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和等于行列式的值(2)行列式中某一行(列)各个元素与另一行(列)对应元素的代数余子式乘积之和等于0(四)行列式公式10、行列式七大公式:(1)|kA|=k n|A|(2)|AB|=|A|·|B|(3)|A T|=|A|(4)|A-1|=|A|-1(5)|A*|=|A|n-1(6)若A的特征值λ1、λ2、……λn,则(7)若A与B相似,则|A|=|B|(五)克莱姆法则11、克莱姆法则:(1)非齐次线性方程组的系数行列式不为0,那么方程为唯一解(2)如果非齐次线性方程组无解或有两个不同解,则它的系数行列式必为0 (3)若齐次线性方程组的系数行列式不为0,则齐次线性方程组只有0解;如果方程组有非零解,那么必有D=0。
2 矩阵(一)矩阵的运算1、矩阵乘法注意事项:(1)矩阵乘法要求前列后行一致;(2)矩阵乘法不满足交换律;(因式分解的公式对矩阵不适用,但若B=E,O,A-1,A*,f(A)时,可以用交换律)(3)AB=O不能推出A=O或B=O。
浙江省考研数学线性代数重点知识梳理与解题思路
浙江省考研数学线性代数重点知识梳理与解题思路一、向量与矩阵的基本概念1.1 向量的定义与性质向量的概念及其运算性质是线性代数的基石之一。
向量是具有大小和方向的量,可以表示为有序数组或几何向量。
1.2 矩阵的定义与性质矩阵是一个按照长方阵列排列的数(可为实数或复数),是线性代数中另一个重要的基本概念。
1.3 向量的点乘与叉乘向量的点乘和叉乘是向量运算的重要操作,可以用于求解向量之间的夹角、求解平面方程等。
二、线性方程组2.1 线性方程组的基本概念线性方程组由若干个线性方程组成,是线性代数中最基本的问题之一。
2.2 线性方程组的消元法消元法是解线性方程组的常用方法,通过逐步的消去未知数,最终得到方程组的解。
2.3 线性方程组的矩阵表示与解法线性方程组可以通过矩阵来表示,利用矩阵的运算性质可以方便地求解线性方程组。
三、矩阵的运算与性质3.1 矩阵的加法与减法矩阵的加法和减法是两个矩阵之间按照相同位置元素进行相加或相减的运算。
3.2 矩阵的乘法矩阵的乘法是通过将两个矩阵对应位置的元素相乘,并将结果相加得到一个新的矩阵。
3.3 矩阵的转置与逆矩阵矩阵的转置是将矩阵的行与列互换得到的新矩阵,逆矩阵是指与原矩阵相乘等于单位矩阵的矩阵。
四、特征值与特征向量4.1 特征值与特征向量的定义特征值与特征向量是矩阵代数研究的重要内容,是描述矩阵性质的关键概念。
4.2 求解特征值与特征向量的方法通过求解特征方程可以得到矩阵的特征值,然后再通过代入特征值求解特征向量。
五、线性代数在几何中的应用5.1 线性方程组与几何关系线性方程组可以表示为空间中的平面、直线或点的集合,通过解方程组可以得到空间中的几何关系。
5.2 矩阵运算与线性变换矩阵可以表示线性变换,通过矩阵运算可以进行线性变换的计算。
六、典型题型解题思路6.1 解线性方程组的方法选择根据题目给出的线性方程组,选择合适的解法进行求解,如消元法、矩阵表示法等。
6.2 判断矩阵的性质通过计算矩阵的特征值、特征向量等可以判断矩阵的性质,如对称矩阵、奇异矩阵等。
线性代数重要知识点及典型例题答案
线性代数知识点总结第一章 行列式二三阶行列式N 阶行列式:行列式中所有不同行、不同列的n 个元素的乘积的和nnn nj j j j j j j j j nij a a a a ...)1(21212121)..(∑-=τ〔奇偶〕排列、逆序数、对换行列式的性质:①行列式行列互换,其值不变。
〔转置行列式〕TD D =②行列式中*两行〔列〕互换,行列式变号。
推论:假设行列式中*两行〔列〕对应元素相等,则行列式等于零。
③常数k 乘以行列式的*一行〔列〕,等于k 乘以此行列式。
推论:假设行列式中两行〔列〕成比例,则行列式值为零;推论:行列式中*一行〔列〕元素全为零,行列式为零。
④行列式具有分行〔列〕可加性⑤将行列式*一行〔列〕的k 倍加到另一行〔列〕上,值不变行列式依行〔列〕展开:余子式、代数余子式ij M ijji ij M A +-=)1( 定理:行列式中*一行的元素与另一行元素对应余子式乘积之和为零。
克莱姆法则:非齐次线性方程组 :当系数行列式时,有唯一解:0≠D )21(n j DD x j j ⋯⋯==、 齐次线性方程组 :当系数行列式时,则只有零解01≠=D 逆否:假设方程组存在非零解,则D 等于零特殊行列式:①转置行列式:332313322212312111333231232221131211a a a a a a a a a a a a a a a a a a →②对称行列式:jiij a a =③反对称行列式:奇数阶的反对称行列式值为零ji ij a a -=④三线性行列式: 方法:用把化为零,。
化为三角形行列式333122211312110a a a a a a a 221a k 21a ⑤上〔下〕三角形行列式:行列式运算常用方法〔主要〕行列式定义法〔二三阶或零元素多的〕化零法〔比例〕化三角形行列式法、降阶法、升阶法、归纳法、第二章 矩阵矩阵的概念:〔零矩阵、负矩阵、行矩阵、列矩阵、n 阶方阵、相等矩阵)n m A * 矩阵的运算:加法〔同型矩阵〕---------交换、结合律数乘---------分配、结合律n m ij ka kA *)(= 乘法注意什么时候有意义nm lkj ik n l kj l m ik b a b a B A *1**)()(*)(*∑== 一般AB=BA ,不满足消去律;由AB=0,不能得A=0或B=0转置A A TT =)(TTTBA B A +=+)((反序定理)T T kA kA =)(T T T A B AB =)(方幂:2121k k k kA AA += 几种特殊的矩阵:对角矩阵:假设AB 都是N 阶对角阵,k 是数,则kA 、A+B 、AB 都是n 阶对角阵数量矩阵:相当于一个数〔假设……〕 单位矩阵、上〔下〕三角形矩阵〔假设……〕对称矩阵反对称矩阵阶梯型矩阵:每一非零行左数第一个非零元素所在列的下方 都是0分块矩阵:加法,数乘,乘法:类似,转置:每块转置并且每个子块也要转置注:把分出来的小块矩阵看成是元素逆矩阵:设A 是N 阶方阵,假设存在N 阶矩阵B 的AB=BA=I 则称A 是可逆的,(非奇异矩阵、奇异矩阵|A|=0、伴随矩阵)B A =-1 初等变换1、交换两行〔列〕2.、非零k 乘*一行〔列〕3、将*行〔列〕的K 倍加到另一行〔列〕初等变换不改变矩阵的可逆性 初等矩阵都可逆 初等矩阵:单位矩阵经过一次初等变换得到的〔对换阵 倍乘阵 倍加阵〕等价标准形矩阵⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=O OO I D rr 矩阵的秩r(A):满秩矩阵 降秩矩阵 假设A 可逆,则满秩假设A 是非奇异矩阵,则r 〔AB 〕=r 〔B 〕初等变换不改变矩阵的秩求法:1定义2转化为标准式或阶梯形矩阵与行列式的联系与区别:都是数表;行列式行数列数一样,矩阵不一样;行列式最终是一个数,只要值相等,就相等,矩阵是一个数表,对应元素相等才相等;矩阵,行列式n ij n ij a k ka )()(=nijn nij a k ka =逆矩阵注:①AB=BA=I 则A 与B 一定是方阵 ②BA=AB=I 则A 与B 一定互逆;③不是所有的方阵都存在逆矩阵;④假设A 可逆,则其逆矩阵是唯一的。
考研《线性代数》考点与考研真题详解
考研《线性代数》考点与考研真题详解一、行列式行列式是线性代数的基础概念之一,其计算方法和性质是重要考点。
计算行列式的方法包括:按行(列)展开、化上(下)三角行列式等。
行列式的性质包括:行列式与它的转置行列式相等;行列式中某行(列)元素乘以同一数后,加到另一行(列)对应元素上,行列式的值不变;若行列式某两行(列)对应元素成比例,则行列式的值为零等。
例如,在考研真题中,可能会给出一个具体的行列式,要求计算其值。
这时,我们可以先观察行列式的特点,看是否可以通过倍加等操作化为上三角或下三角行列式,然后直接计算主对角线元素之积即可。
二、矩阵矩阵是线性代数的核心内容,包含众多考点。
矩阵的运算,如加法、乘法、数乘等,需要熟练掌握运算规则。
矩阵的逆是一个重要概念,求逆矩阵的方法有伴随矩阵法和初等变换法。
矩阵的秩也是常见考点,通过初等变换将矩阵化为阶梯形,非零行的行数即为矩阵的秩。
真题中,可能会给出两个矩阵,要求判断它们是否可乘,或者求矩阵的逆,或者通过矩阵的秩来判断线性方程组解的情况。
三、向量向量组的线性相关性是向量部分的重点。
判断向量组线性相关性的方法有定义法、秩法等。
向量组的秩与极大线性无关组的概念和求法也需要掌握。
例如,真题中可能会给出一组向量,要求判断其线性相关性,并求出极大线性无关组。
四、线性方程组线性方程组是考研的重点和难点。
解线性方程组可以使用高斯消元法,将增广矩阵化为行最简形。
齐次线性方程组有非零解的充要条件是系数矩阵的秩小于未知数的个数;非齐次线性方程组有解的充要条件是系数矩阵的秩等于增广矩阵的秩。
在考研真题中,经常会要求求解具体的线性方程组,或者根据线性方程组解的情况确定参数的值。
五、特征值与特征向量这部分内容在考研中经常出现。
计算特征值和特征向量的方法,以及特征值和特征向量的性质要熟练掌握。
相似矩阵的概念和性质也是考点之一,相似矩阵具有相同的特征值。
通过真题可以更好地理解如何运用这些知识解题。
考研数学线性代数重点知识点整理与习题解析
考研数学线性代数重点知识点整理与习题解析一、矩阵的运算矩阵的加法、乘法、转置以及数量乘法等是矩阵运算的基本操作。
矩阵的加法和乘法具有结合律、交换律和分配律等基本性质。
1.1 矩阵的加法对于两个相同大小的矩阵A和B,它们的和记作A + B,定义为它们对应元素相加所得到的矩阵。
即,如果A = [a_ij],B = [b_ij],则A + B = [a_ij + b_ij]。
1.2 矩阵的乘法对于两个矩阵A和B,如果A的列数等于B的行数,它们可以进行乘法运算,记作C = AB。
矩阵C的元素c_ij可以表示为c_ij =∑(a_ik * b_kj)。
其中∑表示求和符号,k表示对应元素的相同下标。
1.3 矩阵的转置对于一个矩阵A,它的转置记作A^T。
即,如果A = [a_ij],则A^T = [a_ji]。
也就是说,矩阵A的行变为转置后矩阵的列,矩阵A的列变为转置后矩阵的行。
1.4 数量乘法一个数与一个矩阵的乘积称为数量乘法。
对于一个数k和一个矩阵A,它们的乘积记作kA。
即,kA = [ka_ij]。
其中ka_ij表示矩阵A中每个元素乘以k所得到的矩阵。
二、线性方程组线性方程组是线性代数的重要内容之一。
解一个线性方程组就是找到一组使得方程组中所有方程都成立的未知数的值。
通常通过矩阵的方法来解线性方程组,有三种常用的解法:高斯消元法、克拉默法则和逆矩阵法。
2.1 高斯消元法高斯消元法是通过矩阵的初等变换将线性方程组化为最简形式,从而求解方程组。
具体步骤如下:1) 将线性方程组的系数矩阵和常数矩阵合并成增广矩阵;2) 逐行进行初等变换,使得增广矩阵的主对角线元素为1,其他元素为0;3) 对增广矩阵进行回代,求出方程组的解。
2.2 克拉默法则克拉默法则是通过行列式的性质来解线性方程组。
对于一个n元线性方程组,如果系数矩阵的行列式不为0,则方程组有唯一解,且每个未知数的值可以通过求解n个行列式得到。
2.3 逆矩阵法逆矩阵法是通过求解方程AX = B来解线性方程组。
2022考研线性代数强化讲义(知识体系+重点题型解析)
第一章行列式一、知识体系 1122,,A i j i j A i j i j =a A a A a A ≠ i j i j 1122 +++= 0,= a A a A a A i j i j +++= ≠ 0, in jnn ! 项不同行不同列元素乘积的代数 定 ni nj 义和 性质 上()或下三角、主对角行列式 副对角行列式ab 型行列式 拉普拉斯展开式 范德蒙行列式行列式12,,,,12,,,T n kA k A A A D n D D x x x −D D D1−1n −1i =1 行列式的概念重要行列式展开定理=nAB A B ==A A= 行列式的公式 * =A A=12=== = ∏ n i 设 n A A 的特征值为λλλλ则 若A B A B 与相似,则Cramer 法则二、重点题型重点题型一数字行列式的计算【方法】【例1.1】设212322212223333245354435743x x x x x x x x x x x x −−−−−−−− f x ()=−−−−x x x x −−− 则方程f x ()0 =根的个数为【】(B )2(C )3(A )1【详解(D )4】【例1.2】利用范德蒙行列式计算222a a bcb bac cc ab=.【详解】【例1.3】设x x x x 1234≠0,则11121314212223243132333441424344x a a a a a a a a a x a a a a a a a a a x a a a +a a a a a a x a 2+2=+2+2.【详解】【例1.4】计算三对角线行列式000000000000αβαβαβαβαββαβ+++D n =++αβα【详解】重点题型二代数余子式求和【方法】【例1.5】已知1234522211312451112243150A=27,则A A A 414243=++=,A A 4445+=.【详解】010000200001n 000【例1.6】设A =n −,则A 的所有代数余子式的和为.【详解】重点题型三抽象行列式的计算【方法】【例1.7】(2005,数一、二)设α1,α2,α3均为3维列向量,A =(α1,α2,α3),(,24,39)B ααααααααα=++++++123123123.若A =1,则=B .【详解】【例1.8】设A 为n 阶矩阵,αβ,为n 维列向量.若A a =,TAαb=0,β则TA β【详解】(2)(2)A A O −O A 1*−【例1.9】设A 为2阶矩阵,B =2 .若A =−1,则=B .【详解】【例1.10】设n 阶矩阵A 满足A A 2=,A E ≠,证明A =0.【详解】第二章矩阵一、知识体系 ()AB A A Ax +A B kAAT⇔≠||0 ⇔=r A n ⇔ ⇔=⇔=定 义 性质 定义法 初等变换 求法伴 随矩法阵法 分块矩阵法的列(或行)向量组线性无关 充要条件齐次线性方0 程组只有零解 非齐次线性方程组Ax b 有唯一解 ⇔A 的特征值均不为零 定义矩性质阵求法基本运算逆 秩定 义 伴随矩阵性质 定义 性质 求矩阵的逆初等变换与初等矩阵 求矩阵的秩线性 应用求表极大示线性无关组 解线性方程组 求二次型的标准形分块矩阵二、重点题型重点题型一求高次幂【方法】2131【例2.1】设46A a b c − =,B 为3阶矩阵,满足BA O=,且r B ()1>,则A n =.【详解】200412 【例2.2】设A =−320,则A n=.【详解】−−121 【例2.3】设A =−− −−363 121,P 为3阶可逆矩阵,B P AP =−12022B E ,则()+=.【详解】重点题型二逆的判定与计算【方法】 【例2.4】设n 阶矩阵A 满足A 2=2A ,则下列结论不正确的是【】 (B )A E (C )−可逆A E(D )+可逆A E −3可逆 (A )A 可逆【详解】,为n 阶矩阵,【例2.5】设A B a b ,为非零常数.证明: I )若(AB aA bB ,则=+AB BA =2+=,则(II )若A aAB E AB BA ;=.【详解】11a 0110a 【例2.6】(2015,数二、三)设A a =−,满足A O 3=. (I )求a 的值;(II )若矩阵X 满足22X XA AX AXA E ,求X −−+=.【详解】重点题型三秩的计算与证明 【方法】秩的性质(1)设A 为m ×n 阶矩阵,则()min ,r A m n {}≤; 2)(()()()r A B r A r B +≤+; ({3)()min (),()r AB r A r B }≤;({4)max (),()()()()r A r B r A B r A r B }≤≤+;5)r A r kA k (()()(0)=≠;(6)设A 为m ×n 阶矩阵,P 为m 阶可逆矩阵,Q 为n 阶可逆矩阵,则()()()()r A r PA r AQ r PAQ ===;7)设A 为m ×n 阶矩阵,若(r A n ()=,则()()r AB r B ;若=r A m ()=,则()()r CA r C =;===TTT8)(()()()()r A r A r AA r AA ;(9)设A 为m ×n 阶矩阵,B 为n ×s 阶矩阵,AB O =,则r A r B n ()()+≤.,为n 阶矩阵,【例2.7】(2018,数一、二、三)设A B () X Y 表示分块矩阵,则【】 (A )( )()r A AB r A (B )=( )()r A BA r A ={ }(C )( )max (),()r A B r A r B =T T(D )r A B r A B ( )( )=【详解】 【例2.8】设A 为n 阶矩阵.证明:I )若A 2=A ,则(r A r A E n ()()+−=;2=,则(II )若A E r A E r A E n ()()++−=.【详解】重点题型四关于伴随矩阵【伴随矩阵的性质】||01**11(1),AA A AA E A A A A AA A≠**−−== →==; (*1*=n 2)()kA k A −; 3)()AB B A (***=(4;)*A A n −1=;(** A A 5)()()T T=;( 6)()()A 1**1A A A−−==;( n −7)()A A A 2**=; ,()8)r A r A n (()1,()1=n r A n *==−r A n <−0,()1.【例2.9】设n 阶矩阵A 的各列元素之和均为2,且A =6,则A ∗的各列元素之和均为【】(B )31(C )3 (A )2【详解(D )6】ij 为n n 【例2.10】设A a =()(3)阶非零矩阵,A ij 为a ij 的代数余子式,≥证明:(*(,1,2,,)TTI )a A i j n A A AA E ij ij ==⇔=⇔= 且A =1;*(,1,2,,)TT(II )a A i j n A A AA E ij ij =−=⇔=−⇔= 且A =−1.【详解】重点题型五初等变换与初等矩阵【初等变换与初等矩阵的性质】(1)E i j (,)1=−,(())E i k k =,E ij k (())1=; T2)((,)(,)E i j E i j =T,E ij k E ji k T ,E i k E i k (())(())=(())(())=;−13)((,)(,)E i j E i j =1,E i k E i k(())−1=−1,(())(())E ij k E ij k =−;(4)初等行(或列)变换相当于左(或右)乘相应的初等矩阵;(5)可逆矩阵可以写成有限个初等矩阵的乘积.【例2.11】(2005,数一、二)设A 为n (n ≥2)阶可逆矩阵,交换A 的第1行与第2行得到矩阵B ,则【】(A )交换A *的第1列与第2列,得B *(B )交换A *的第1行与第2行,得B *(C )交换A *的第1列与第2列,得−B *(D )交换A *的第1行与第2行,得−B *【详解】123012001 【例2.12】设A = 001010100,P =110010001 ,Q = ,则()()T −P A Q 120212022=__________.【详解】第三章向量一、知识体系212(,,,)(,,,) (,,,)s k k k x 1x x r r βαααααααααβ αααβαβ+ k α [αβ,] =+++ ⇔= ⇔= →1122 s s 12 s 12 s s 12 s 定初等行变换义非齐次线性方程组(,,,)αααβ有解 充要条件 充分条件 求法行最简形矩阵向线性相关量 1 22 (,,,)0(,,,)x x x s r s x 1x x s ααα 定ααα义 ⇔=⇔< ⇔= 12s 12 s 12s ⇔至少有一个向量可由其余向量线性表 示齐次线性方程组充要条件ααα有非零解 充分条件齐次线性方程组充要条件(,,,)0只有零解 (,,,)ααα基本运算线性表示定义⇔任意向量均不能由其余向量线性表示线性无 关αs =s ⇔r (,,αα12,)12 s → 充分条初等行变换件定义极大线性无关组与向量组的秩求法行阶梯形矩阵二、重点题型重点题型一线性表示的判定与计算 【方法】,,与数【例3.1】设向量组αβγk l m ,,满足k l m km αβγ++=≠0(0),则【】,与(A )αβαγ ,等价 ,与(B )αββγ,等价(D )α与γ,,与(C )αγβγ等价等价【详解】【例3.2】(123(1,2,0),(1,2,3),(1,2,2)T T T2004,数三)设αααa ab a b ==+−=−−−+,β=−(1,3,3)T .当a ,b 为何值时, ,,线性表示I )β不能由ααα(123;,,唯一地线性表示,并求出表示式(II )β可由ααα123;,,线性表示,但表示式不唯一,并求出表示式(III )β可由ααα123. 【详解】【例3.3】(2019,数二、三)设向量组(123(1,1,4),(1,0,4),(1,2,3)T TT a 2I )ααα===+;向量组2a a a 123(1,1,3),(0,2,1),(1,3,3)T T T (II )βββ=+=−=+I )与(II )等价,求a 的.若向量组(值,,,线性表示并将β3由ααα123.【详解】重点题型二线性相关与线性无关的判定【方法】【例3.4】(2014,数一、二、三)设ααα123,,均为3维列向量,则对任意常数k l,,1323,αααα ++k l ,,线性无关的【线性无关是ααα123】(B )充分非必要条件(C )充分必要条件(A )必要非充分条件【详解(D )既非充分又非必要条件】【例3.5】设A 为n 阶矩阵,ααα123,,均为n 维列向量,满足A A 2αα11=≠0,212A A2ααα=+, 2323A A ααα=+ ,,线性无关,证明ααα123.【详解】,,线性无关,与4维列向量β1,β2两两正交,证明β1,β2线性相关【例3.6】设4维列向量ααα123.【详解】重点题型三极大线性无关组的计算与证明【方法】 1234(1,1,1,3),(1,3,5,1),(3,2,1,2),(2,6,10,)TTTT【例3.7】设ααααa a ==−−=−+=−−.(I )当a 为何值时,该向量组线性相关,并求其一个极大线性无关组;(II )当a 为何值时,该向量组线性无关,并将α=(4,1,6,10)T 由其线性表示.【详解】,为I )设A B m n ×矩阵,则()()()r A B r A r B +≤+;×矩阵,B 为n s {×矩阵,则()min (),()r AB r A r B 【例3.8】证明:((II )设A 为m n 【详解}≤.】重点题型四向量空间(数一专题)【方法】过渡矩阵12,,,n 到基β1,β2, ,βn 的过渡矩阵为由基ααα(,,,)(,,,)=βββααα12C 12 n n ,−12αααβββ1C =(,,,)(,,,) 12 n n .12坐标变换公式,,, n 下的坐标为设向量γ在基αααx x x x12 n T,在基β1,β2, ,βn 下=(,,,)的坐标为y y y y 12 n T,则坐标变换公式为x =Cy =(,,,).2015,数一)设向量组ααα【例3.9】(123,,为R 3的一个基,113βαα=+22k ,βα22=2,313k=++βαα(1).,,为R 3的一个基I )证明向量组βββ(123;(II )当k 为何值时,存在非零向量ξ在基ααα123,,下的坐标相同,并求所有的ξ,,与基βββ123.I 【详解】()3123201(,,)(22,2,(1))(,,)020201k k βββαααααααα1231321=+++= k k +201020201令C =k k +,则,,为R 3的一个基,,线性无关,故βββ=≠40,从而βββC 123123.(II )设ξ在基ααα123,,下的坐标为x ,,与基βββ123,则 123123123Cx x=ξαααβββααα(,,)(,,)(,,)=x =C E x −=得()0.对C E −作初等行变换,1011010100102000k k kC E −=→当k =0时,方程组()00−C E x −=有非零解,所有非零解为1x c 1=,在两个基下坐标相同的所有非零向量为1231231xc −ξαααααααα1=(,,)(,,)0()==−c 31,其中c 为非零常数第四章线性方程组一、知识体系11220 () 0() ()()()()1 ()()()()r A n Ax r A n r A r A n r A r A n k k k ξξξ−− =⇔= Ax =0Ax =⇔<Ax b r A r A r A r A =⇔<⇔=− Ax b Ax b ==⇔== Ax b =⇔=< +++ 性 n r n r 质只有零解有非零解无解 判定有唯一解有无穷多解的通解线性方程组 1122()()()()()()()AX BAX B r A r A B n r A r A B n ξξξη−− Ax =0 ++++ Ax b k k k = =⇔< AX B r A r A B =⇔== AX B =⇔=< A B → n r n r =的通初等行变换解 定义无解矩阵方程判定有唯一解有无穷多解 求法行最简形矩阵 定义 求法,的行向量组等价()()A ⇔r A r r B B 解的性质与判定解的结构公共解定义公共解与同解 ⇔ A B 同解充要条 件==二、重点题型重点题型一解的判定【方法】【例4.1】(0TA2001,数三)设A 为n 阶矩阵,α为n 维列向量,且r r A α α=(),则线性方程组(A )Ax =α有无穷多解(B )Ax =α有唯一解A x α (C )αT0y =0只 有零解Ax α(D ) αT 0y =0有 非零解 【详解】 ×阶矩阵,且【例4.2】设A 为m n r A m n ()=<,则下列结论不正确的是【】T =0(A )线性方程组A x 只有零解 T (B )线性方程组A Ax =0有非零解 (C )∀b ,线性方程组A x b(D )∀b ,线性方程组T =有唯一解Ax b =有无穷多解【详解】重点题型二求齐次线性方程组的基础解系与通解【方法】1234为4阶矩阵,(1,0,1,0)T为线性方程组Ax =0【例4.3】(2011,数一、二)设A =αααα(,,,)的 *=0的基础解系可为【基础解系,则A x 】 , (A )αα12,(B )αα13,,(C )ααα123,,(D )ααα234【详解】a b c ,【例4.4】(2005,数一、二)设3阶矩阵A 的第1行为(,,)a b c 12324636k ,,不全为零,B =,满足AB O=,求线性方程组Ax =0的通解.【详解】【例4.5】(2002,数三)设线性方程组n 0n 0n 0 123n 0++++=ax bx bx bx bx ax bx bx 123++++=123++++=bx bx ax bx123++++=bx bx bx ax其中a ≠0,b ≠0,n ≥2. 当a b 求其通解,为何值时,方程组只有零解、有非零解,当方程组有非零解时,.【详解】重点题型三求非齐次线性方程组的通解【方法】,,为非齐次线性方程组【例4.6】设A 为4阶矩阵,k 为任意常数,ηηη123Ax b =的三个解,满足124ηη12+=23245 3,ηη23+==,则.若r A ()3Ax b =的通解为【】11203142− (A ) +k (B )21324051 +k (C )01102132− +k (D )11121011 +k【详解】2017,数一、二、三)设3阶矩阵A =【例4.7】((,,)=+2ααα123有三个不同的特征值,其中312ααα. I )证明r A (()2=;(II )若βααα=++123,求线性方程组Ax =β的通解.【详解】1101011λλλ 【例4.8】(2010,数一、二、三)设A =−11a ,b =,线性方程组 Ax b=有两个不同的解.(I )求λ,a 的值;(II )求方程组Ax b =的通解.【详解】【例4.9】设A 为m n ×阶矩阵,且r A r 12,,,()=.若ξξξ−为齐次线性方程组Ax =0的 n r 基础解系,η为非齐次线性方程组Ax =b 的特解,证明:(,,,,I )ηξξξ12 n r −线性无关;,,,,(II )ηηξηξηξ+++12 n r −线性无关;,,,,(III )ηηξηξηξ+++n r −为Ax =b 所有解的极大线性无关组12 .【详解】重点题型四解矩阵方程【方法】矩阵方程解的判定AX B=无解⇔<()()r A r A B AX B ()()r Ar A B n =有唯一解⇔==AX B ()()r Ar A B n =有无穷多解⇔=<矩阵方程的求法对()AB 作初等行变换,化为行最简形矩阵,得矩阵X .101−202101【例4.10】设A =−−,矩阵X 满足AX E A X 20222,求矩阵X +=+.【详解】【例4.11】(123401111203−−2014,数一、二、三)设A =− −.(I )求线性方程组Ax =0的一个基础解系;(II )求满足AB E =的所有矩阵B .【详解】重点题型五公共解的判定与计算【方法】【例4.12】(2007,数一、二、三)设线性方程组(+ +=++=001321x x I )x x 1+4x 2+a 2x 3=0ax 2x 32x 与方程(II )x 1+2x 2+x 3=a −1有公共解,求a 的值及所有公共解.【详解】【例4.13】设齐次线性方程组(123420x x x 123+−=230I )x x x x ++−= 12(2,1,2,1),(1,2,4,8)齐次线性方程组(II )的一个基础解系为ααa a T T =−+=−+.(1)求方程组(I )的一个基础解系;(2)当a 为何值时,方程组(I )与(II )有非零公共解,并求所有非零公共解.【详解】重点题型六同解的判定与计算【方法】【例4.14】(2005,数三)设线性方程组( =+=++ I )202132+321 x 35 x 1+x 2+ax 3=0x x x x 3x +=++0 12+321 2(1)x 3=0c x 0与(II ) x cx b x +bx 2同解,求a ,b ,c 的值.【详解】第五章特征值与特征向量一、知识体系 (0)0()0A E B P AP P AP A n A λλA αλαα−1=≠ −= A E x −= =−1=Λ ⇔ ⇔k k A n 定义性质 特征方程法 定义 性质特征值与特 定义征有个线性无关的特征向量 充要条件重特征值有个线性无关的向特征向量量有个不同的特征值 充分条件为实对称矩阵 T k k 特征值与特征向量相似矩阵相似对角化==Λ特征值均为实数不同特征值的特征向量正交实对称矩阵重特征值有个线性 无关的特征向量,使得− A 可正交相似对角化,即存在正交矩阵Q Q AQ Q AQ 1二、重点题型重点题型一特征值与特征向量的计算【方法】特征值与特征向量的性质 (1)不同特征值的特征向量线性无关;(2)不同特征值的特征向量之和不是特征向量;(3)k 重特征值最多有k 个线性无关的特征向量;4)设A 的特征值为12(,,,λλλnn ,则i =1∑nA λi=tr A (),λi i =1=∏;=,即A =αβT,其中5)若r A (()1αβ,为n 维非零列向量,则A 的特征值为TT tr A ()λαββαn1===0 ,λλ2===(6)设α为矩阵A 属于特征值λ的特征向量,则【例5.1】设1111111111111111−−A = −− −−求A 的特征值与特征向量.【详解】322 223010001【例5.2】(2003,数一)设A = 232 ,P = 101 ,B =P −1A *P ,求B +2E 的特征值与特征向量.【详解】12214212a 【例5.3】设A = −−− 的特征方程有一个二重根,求A 的特征值与特征向量. 【详解】 2【例5.4】设3阶非零矩阵A 满足A O = ,则A 的线性无关的特征向量的个数是【】(B )1(C )2(A )0【详解(D )3】【例5.5】设A =+αββαTT,其中αβ 1,为3维单位列向量,且αβT 3=,证明:(I )0为A 的特征值; ,(II )αβαβ为A +−的特征向量;(III )A 可相似对角化.【详解】重点题型二相似的判定与计算【相似的性质】(1)若A B ,则A B ,有相同的行列式、秩、特征方程、特征值、迹;2)若(A B ,则()()f A f B ,A B −− 11 ,(0)AB BA A ≠,A B T T ,A B ** ;3)若(A B ,B C,则A C .【例5.6】设1000030000110022 A =矩阵B 与A 相似,则r B E r B E ()(3)−+−=.【详解】【例5.7】设n 阶矩阵A 与B 相似,满足A E 2=2,则 AB A B E +−−=. 【详解】【例5.8】(22−−002221 2019,数一、二、三)设A x =−−21001000y与B =−相似.I )求(x y ,的值;−(II )求可逆矩阵P ,使得P AP B 1=.【详解】重点题型三相似对角化的判定与计算【方法】【例5.9】设3阶矩阵A 的特征值为1,3,−2,对应的特征向量分别为ααα123,,.若P =−ααα(,2,)−1*=【132,则P A P 】12 (A )−1− 36 (B )−2 −36 (C ) −2 13(D ) −2【详解】【例5.10】设n 阶方阵A 满足32A A E O ,证明A 可相似对角化2−+=.【详解】【例5.11】(2020,数一、二、三)设A 为2阶矩阵,P A =(,)αα,其中α为非零向量且不是A 的特征向量.(I )证明P 为可逆矩阵; 2ααα+−=60,求II )若(A A P AP−1,并判断A 是否相似于对角矩阵.【详解】重点题型四实对称矩阵的计算【方法】2+=,n 阶矩阵B 满足【例5.12】设n 阶实对称矩阵A 满足A A O B B E 2+=,且r AB ()2=,则A +【详解】01413【例5.13】(2010,数二、三)设40A a a −=−T,正交矩阵Q 使得Q AQ 为对角矩阵.若Q的第12,1)T ,求a Q ,.【详解】 2=,【例5.14】设3阶实对称矩阵A 满足A E A E+的各行元素之和均为零,且r A E ()2+=.(I )求A 的特征值与特征向量;(II )求矩阵A .【详解】第六章二次型一、知识体系0,0T T f x Ax B C AC x Ax x Bx =x x Ax T =T ⇔ ⇔ 定∀≠>义 拉格朗日配方法 合同变换 标准形的求法法正交变换法 定义与有相同的正、负惯性指数 充要条件A B ,有相同的正、负特征值的个数 充分条件A B 与相似必要条件二次A B 与等价型有T 0(1,,)0A E A A 二次型与标准形合同矩阵定义 性质 ⇔f n ⇔ 正定矩阵 ⇔ii >= a i n > 的正惯性指数为与合同充要条件的特征 值均大于零⇔A 的顺序主子式均大于零必要条件二、重点题型重点题型一求二次型的标准形【方法】222【例6.1】(2016,数二、三)设二次型123123122313(,,)()222f x x x a x x x x x x x x x=+++++ 的正、负惯性指数分别为1,2,则【】(B )a <−2 a (A )a >1【详解(D )a =1或−(C )−<<212】 =−+++++222【例6.2】(2018,数一、二、三)设二次型1231232313(,,)()()()f x x x x x x x x x ax .I )求f x x x ((,,)0 123=的解;(II )求f x x x (,,)123的规范形.【详解】【例6.3】(2020,数一、三)设二次型121122(,)44f x x x x x x 1122x y =−+22经正交变换x y =Q化为二=++22,其中次型(,)4121122g y y ay y y by a b ≥.I )求(a b ,的值;(II )求正交矩阵Q .【详解】重点题型二合同的判定【方法】 12【例6.4】(2008,数二、三)设A =21,与A 合同的矩阵是【】−1221 (A )− 21− (B ) −12 21 12(C )12− (D )−21 【详解】【例6.5】设A B ,为n 阶实对称可逆矩阵,则存在n 阶可逆矩阵P ,使得 ①PA B −;②=P ABP BA 1−;③=P AP B 122T =;④P A P B =. 成立的个数是【 】 (A )1 (B )2(C )3 (D )4【详解】重点题型三二次型正定与正定矩阵的判定【方法】【例6.6】设A 为m n ×阶矩阵,且r A m ()=,则下列结论 ①AA T 与单位矩阵等价;③AA T 与单位矩阵合同;②AA T 与对角矩阵相似;④AA T 正定. 正确的个数是【 】(B )2(C )3 (A )1【详解(D )4】 I )设A 为n 阶正定矩阵,B 为n 阶反对称矩阵,则【例6.7】证明:(A B −2为正定矩阵;,为n 阶矩阵,且(II )设A B r A B n TT()+=,则A A B B +为正定矩阵.【详解】。
考研线性代数总结
考研线性代数总结关键信息项:1、线性代数的基本概念行列式矩阵向量线性方程组2、线性代数的核心理论矩阵的秩线性相关性线性变换特征值与特征向量3、考研重点题型行列式的计算矩阵的运算与求逆向量组的线性表示与线性相关性判定线性方程组的求解与解的结构矩阵的特征值与特征向量的计算二次型的标准化与正定判定11 线性代数的基本概念111 行列式行列式是线性代数中的一个基本概念,它是一个数值。
行列式的定义基于排列的逆序数。
行列式的计算方法包括按行(列)展开、利用行列式的性质化简等。
行列式在求解线性方程组、判断矩阵可逆性等方面有重要应用。
112 矩阵矩阵是线性代数的核心概念之一,它是一个数表。
矩阵的运算包括加法、数乘、乘法、转置等。
矩阵的逆是一个重要概念,只有方阵且行列式不为 0 时可逆。
矩阵的秩反映了矩阵的内在结构和性质。
113 向量向量可以看作是具有方向和大小的量。
向量组的线性相关和线性无关是重要的性质。
向量空间是由向量构成的集合,具有特定的运算和性质。
114 线性方程组线性方程组可以用矩阵形式表示,通过系数矩阵和增广矩阵来研究。
线性方程组有解的条件、解的结构是重要的考点。
12 线性代数的核心理论121 矩阵的秩矩阵的秩是矩阵的一个重要指标,它表示矩阵中行向量或列向量的线性无关组数。
通过初等变换可以求矩阵的秩。
秩在判断线性方程组解的情况、向量组的线性相关性等方面起关键作用。
122 线性相关性向量组的线性相关性判断方法包括定义法、行列式法、秩法等。
线性相关和线性无关的性质和应用需要熟练掌握。
123 线性变换线性变换是将一个向量空间映射到另一个向量空间的函数,且保持线性运算。
可以通过矩阵来表示线性变换,研究其性质和作用。
124 特征值与特征向量特征值和特征向量反映了矩阵在特定方向上的缩放比例和方向。
求特征值和特征向量的方法和步骤需要熟练掌握,在矩阵对角化等方面有重要应用。
13 考研重点题型131 行列式的计算常见的行列式类型包括上(下)三角行列式、爪型行列式、范德蒙德行列式等。
近年线性代数考研题目及答案
近年线性代数考研题目及答案线性代数是数学中一个重要的分支,广泛应用于科学、工程和经济等领域。
考研中的线性代数题目通常包括矩阵运算、向量空间、线性变换、特征值问题等。
以下是一些近年线性代数考研题目及答案的示例:1. 题目:设矩阵A是一个3×3的实对称矩阵,且满足A^2 - 2A - 3I = 0,其中I是单位矩阵。
证明A的特征值都为3。
答案:首先,由于A是实对称矩阵,它必定存在一组正交的特征向量。
设λ为A的一个特征值,对应的特征向量为v。
根据特征值的定义,我们有Av = λv。
将题目中的等式A^2 - 2A - 3I = 0两边同时乘以v,得到A(Av) - 2Av - 3v = 0,即A(λv) - 2(λv) - 3v = 0,这可以化简为λ^2v - 2λv - 3v = 0。
由于v非零,我们可以除以v得到λ^2 - 2λ - 3 = 0。
解这个二次方程,我们得到λ = 3或λ= -1。
由于A^2 - 2A - 3I = 0,我们可以推断出A的特征值不可能为-1,因此A的特征值只能是3。
2. 题目:设向量组α1, α2, ..., αn线性无关,证明向量组α1 + α2, α2 + α3, ..., αn-1 + αn, αn + α1也是线性无关的。
答案:假设存在一组标量k1, k2, ..., kn,使得k1(α1 + α2)+ k2(α2 + α3) + ... + kn(αn + α1) = 0。
我们可以将这个等式重新排列,得到(k1 + kn)α1 + (k2 - k1)α2 + ... + (k1 -kn)αn = 0。
由于α1, α2, ..., αn线性无关,我们可以得出k1 + kn = 0,k2 - k1 = 0,...,k1 - kn = 0。
这意味着k1 = k2 = ... = kn = 0,因此向量组α1 + α2, α2 + α3, ..., αn-1 + αn,αn + α1是线性无关的。
考研线代重点内容与题型总结
考研线代重点内容与题型总结线性代数作为考研数学中的一门重要课程,其难度较大,需要广大考生进行深入的学习和理解才能取得好成绩。
在复习考研数学的过程中,线性代数往往也是最难理解的一科,因此在备考期间需要针对性地进行专业的学习,从而顺利通过考试。
那么,重点内容和题型都有哪些呢?下面就详细介绍一下。
一、重点内容1. 矩阵矩阵是线性代数中的重要概念,考生需要仔细学习其相关内容。
(1)矩阵的基本概念和性质矩阵的基本概念和性质是线性代数的基础,需要重点掌握。
(2)矩阵的初等变换矩阵的初等变换包括行交换、行数乘以非零常数、一行加上另一行的k倍,需要熟练掌握。
(3)矩阵的逆和行列式矩阵的逆和行列式也是考生需要掌握的内容,需要将逆和行列式的求法都熟记于心。
2. 向量向量是线性代数中的另一个重要概念,需要考生认真学习。
(1)向量的基本概念和性质向量的基本概念和性质也是线性代数的基础,需要重点掌握。
(2)向量的线性相关和线性无关向量的线性相关和线性无关是考生需要仔细理解的内容。
3. 线性方程组线性方程组也是考研线性代数的重点内容之一,需要考生细致地学习。
(1)线性方程组的基本概念和性质线性方程组的基本概念和性质也是线性代数的基础内容,需要重点掌握。
(2)线性方程组的求解和解的结构线性方程组的求解和解的结构也是考生需要学习的内容。
4. 线性变换线性变换在线性代数中也是重要的内容之一,需要考生进行深入学习。
(1)线性变换的基本概念和性质线性变换的基本概念和性质也需要考生重视,认真掌握。
(2)线性变换的矩阵表示线性变换的矩阵表示是考生需要学习的重要内容。
5. 特征值与特征向量特征值与特征向量也是线性代数的重点内容之一,需要考生掌握。
(1)特征值与特征向量的基本概念特征值与特征向量的基本概念也是重点内容之一。
(2)特征值与特征向量的计算特征值与特征向量的计算方法也是考生需要学习的内容。
二、题型总结1. 矩阵题型矩阵是考研线性代数中的重点之一,因此在考试中会涉及到矩阵的各种题型,主要包括矩阵的初等变换、矩阵的秩、逆矩阵与行列式等几个方面。
考研数学一大纲核心知识点解析线性代数部分典型题型详解
考研数学一大纲核心知识点解析线性代数部分典型题型详解考研数学一大纲核心知识点解析——线性代数部分典型题型详解随着考研热潮的兴起,越来越多的学子选择考研数学一。
数学一是理工科考研生非常重要的科目之一,其中线性代数作为数学一的一个重要组成部分,对考生来说是必备技能之一。
本文将围绕着考研数学一大纲中线性代数部分的核心知识点进行解析,并通过详细的典型题型解析,帮助考生掌握线性代数的重要知识点。
一、矩阵及其运算1.1 矩阵的基本概念矩阵是考研数学一中最基本的概念之一,它由行和列组成,可以用于表示线性方程组、线性映射等问题。
矩阵的转置、加法和数乘等运算是矩阵运算的基本操作。
例如,给定矩阵A、B和数k,满足以下条件:\[A = \begin{pmatrix}a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\a_{m1} & a_{m2} & \cdots & a_{mn} \\\end{pmatrix},B = \begin{pmatrix}b_{11} & b_{12} & \cdots & b_{1n} \\b_{21} & b_{22} & \cdots & b_{2n} \\\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\b_{m1} & b_{m2} & \cdots & b_{mn} \\\end{pmatrix},k \in R\]则有以下矩阵运算法则:(1)矩阵的转置:$A^T$表示矩阵A的转置,即将A的行变为列,列变为行;(2)矩阵的加法:$A + B$表示两个矩阵对应元素相加所得的矩阵;(3)数乘:$kA$表示把矩阵A的每个元素都乘以k所得的矩阵。
云南省考研数学复习资料线性代数常见题型详解
云南省考研数学复习资料线性代数常见题型详解云南省考研数学复习资料:线性代数常见题型详解注:本文按照教材的顺序,对线性代数中常见的题型进行详细解析,旨在帮助考研学子系统地掌握线性代数的基本概念和解题方法。
以下是各个题型的详解。
一、矩阵求逆矩阵求逆是线性代数中的重要内容之一。
在解线性方程组、求特征值等问题时,经常需要对矩阵进行求逆操作。
1. 求2×2矩阵的逆矩阵对于一个2×2的矩阵A = [a b; c d],如果其行列式ad - bc不为0,则矩阵A是可逆的,其逆矩阵为A的伴随矩阵与行列式的倒数的乘积:A^(-1) = 1/(ad - bc) * [d -b; -c a]2. 求3×3矩阵的逆矩阵对于一个3×3的矩阵A = [a11 a12 a13; a21 a22 a23; a31 a32 a33],根据克拉默法则,可以得到其逆矩阵的表达式:A^(-1) = 1/|A| * [A11 A12 A13; A21 A22 A23; A31 A32 A33]其中|A|表示矩阵A的行列式,Aij表示将矩阵A中第i行第j列的元素去掉后所得的2×2矩阵的行列式。
二、矩阵的特征值和特征向量矩阵的特征值和特征向量是线性代数中的重要概念,其在解决矩阵运算和变换中起着关键作用。
1. 求矩阵的特征值和特征向量的步骤(1)求解矩阵的特征方程:将矩阵A作为一个整体,设λ为特征值,求解方程|A - λE| = 0,其中E为单位矩阵。
(2)求解特征方程得到的特征值。
(3)对于每个特征值,求解特征方程组(A - λE)X = 0,得到特征向量。
2. 矩阵特征值与特征向量的几何意义矩阵特征值λ表示矩阵变换对应的线性变换在某个方向上的缩放倍数。
特征向量则表示在该方向上的不变性,即经过矩阵变换后仍保持在原方向上。
三、线性方程组的求解线性方程组的解是线性代数中的基础内容之一,它在实际问题中有广泛的应用。
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考研线性代数重点内容和典型题型
线性代数在考研数学中占有重要地位,必须予以高度重视.线性代数试题的特点比较突出,以计算题为主,证明题为辅,因此,专家们提醒广大的xx年的考生们必须注重计算能力.线性代数在数学一、二、三中均占22%,所以考生要想取得高分,学好线代也是必要的。
下面,就将线代中重点内容和典型题型做了总结,希望对xx年考研的同学们学习有帮助。
行列式在整张试卷中所占比例不是很大,一般以填空题、选择题为主,它是必考内容,不只是考察行列式的概念、性质、运算,与行列式有关的考题也不少,例如方阵的行列式、逆矩阵、向量组的线性相关性、矩阵的秩、线性方程组、特征值、正定二次型与正定矩阵等问题中都会涉及到行列式.如果试卷中没有独立的行列式的试题,必然会在其他章、节的试题中得以体现.行列式的重点内容是掌握计算行列式的方法,计算行列式的主要方法是降阶法,用按行、按列展开公式将行列式降阶.但在展开之前往往先用行列式的性质对行列式进行恒等变形,化简之后再展开.另外,一些特殊的行列式(行和或列和相等的行列式、三对角行列式、爪型行列式等等)的计算方法也应掌握.常见题型有:数字型行列式的计算、抽象行列式的计算、含参数的行列式的计算.关于每个重要题型的具体方法以及例题见《xx 年全国硕士研究生入学统一考试数学120种常考题型精解》。
矩阵是线性代数的核心,是后续各章的基础.矩阵的概念、运算及理论贯穿线性代数的始终.这部分考点较多,重点考点有逆矩阵、
伴随矩阵及矩阵方程.涉及伴随矩阵的定义、性质、行列式、逆矩阵、秩及包含伴随矩阵的矩阵方程是矩阵试题中的一类常见试题.这几年还经常出现有关初等变换与初等矩阵的命题.常见题型有以下几种:计算方阵的幂、与伴随矩阵相关联的命题、有关初等变换的命题、有关逆矩阵的计算与证明、解矩阵方程。
向量组的线性相关性是线性代数的重点,也是考研的重点。
xx 年的考生一定要吃透向量组线性相关性的概念,熟练掌握有关性质及判定法并能灵活应用,还应与线性表出、向量组的秩及线性方程组等相联系,从各个侧面加强对线性相关性的理解.常见题型有:判定向量组的线性相关性、向量组线性相关性的证明、判定一个向量能否由一向量组线性表出、向量组的秩和极大无关组的求法、有关秩的证明、有关矩阵与向量组等价的命题、与向量空间有关的命题。
往年考题中,方程组出现的频率较高,几乎每年都有考题,也是线性代数部分考查的重点内容.本章的重点内容有:齐次线性方程组有非零解和非齐次线性方程组有解的判定及解的结构、齐次线性方程组基础解系的求解与证明、齐次(非齐次)线性方程组的求解(含对参数取值的讨论).主要题型有:线性方程组的求解、方程组解向量的判别及解的性质、齐次线性方程组的基础解系、非齐次线性方程组的通解结构、两个方程组的公共解、同解问题。
特征值、特征向量是线性代数的重点内容,是考研的重点之一,题多分值大,共有三部分重点内容:特征值和特征向量的概念及计算、
方阵的相似对角化、实对称矩阵的正交相似对角化.重点题型有:数值矩阵的特征值和特征向量的求法、抽象矩阵特征值和特征向量的求法、判定矩阵的相似对角化、由特征值或特征向量反求A、有关实对称矩阵的问题。
由于二次型与它的实对称矩阵式一一对应的,所以二次型的很多问题都可以转化为它的实对称矩阵的问题,可见正确写出二次型的矩阵式处理二次型问题的一个基础.重点内容包括:掌握二次型及其矩阵表示,了解二次型的秩和标准形等概念;了解二次型的规范形和惯性定理;掌握用正交变换并会用配方法化二次型为标准形;理解正定二次型和正定矩阵的概念及其判别方法.重点题型有:二次型表成矩阵形式、化二次型为标准形、二次型正定性的判别。