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高等代数第五章知识点总结
高等代数第五章知识点总结高等代数是数学中的一个重要分支,主要研究代数结构、线性代数、群论等数学领域。
第五章主要涉及线性方程组、矩阵、向量空间、线性变换等知识点。
以下是对这些知识点的总结:1. 线性方程组:线性方程组是一组线性方程的集合,其中每个方程都是一次多项式。
线性方程组的解称为线性方程组的解,可以用矩阵和向量来表示。
2. 矩阵:矩阵是一种特殊的数组,可以表示线性方程组、线性变换和向量空间等数学对象。
矩阵的加法、数乘等运算符合矩阵的定义,并且矩阵具有一些特殊的性质,如行列式、秩等。
3. 向量空间:向量空间是一个线性空间,其中添加了一个标量值域。
向量空间的元素称为向量,向量空间的基和维数是重要概念。
向量空间的加法、数乘等运算符合向量空间的定义。
4. 线性变换:线性变换是一个将一个线性空间映射到另一个线性空间的函数。
线性变换的特征是保持向量空间的加法和数乘运算。
线性变换的矩阵表示是一个方阵,其中每行每列都是一个向量。
5. 特征值和特征向量:特征值和特征向量是两个重要的概念,用于描述矩阵的性质。
矩阵的特征值是指矩阵在乘以某个向量后得到的值,而特征向量是指与特征值相关的向量。
6. 相似矩阵:相似矩阵是指具有相同特征值的矩阵。
相似矩阵之间具有一些相似性质,如行列式、秩等。
相似矩阵可以用来表示线性变换的缩放比例和旋转角度。
7. 克莱默法则:克莱默法则是一个用于求解线性方程组的公式,可以将线性方程组的系数矩阵转换为阶梯形矩阵或行最简矩阵,从而求解线性方程组的解。
8. 特征值分解:特征值分解是将矩阵分解成一组特征向量的乘积,从而求解矩阵的特征值和特征向量。
特征值分解在矩阵的分解和求解中发挥着重要作用。
9. 二次型:二次型是一种特殊的矩阵,其元素是二次多项式。
二次型可以用来表示线性变换的对称矩阵和非对称矩阵,并且具有一些重要的性质,如行列式、秩等。
以上是第五章的主要知识点总结,这些知识点是高等代数中的重要基础,对于理解代数结构、线性代数和群论等数学领域具有重要意义。
自考本线性代数知识点总结
自考本线性代数知识点总结一、向量和矩阵1. 向量的定义向量是有向线段的数学表示,通常用加粗的小写字母来表示,如a、b等。
向量有大小和方向,可以表示为一组有序的数值,例如a=(a1, a2, ..., an)。
2. 向量的运算向量可以进行加法、数乘和内积运算。
加法是指对应位置上的数值相加,数乘是指一个标量与向量的每个分量相乘,内积是指两个向量对应位置上的数值相乘后再相加得到一个标量。
3. 矩阵的定义矩阵是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合。
矩阵通常用大写字母来表示,如A、B 等,可以表示为一个矩形数表格。
4. 矩阵的运算矩阵可以进行加法、数乘和乘法等运算。
矩阵的加法是指对应位置上的元素相加,数乘是指一个标量与矩阵的每个元素相乘,矩阵的乘法则是一种复杂的运算,需要满足一定的规则。
5. 矩阵的转置和逆矩阵的转置是指将矩阵的行和列互换得到的新矩阵,用A^T表示。
矩阵的逆是指对于一个n阶方阵A,存在一个n阶方阵B,使得A与B的乘积为单位矩阵。
二、行列式和特征值1. 行列式行列式是矩阵的一个重要性质,它可以用来描述矩阵线性变换前后的面积或体积的缩放比例。
行列式的计算是一个重要的线性代数知识点,非常重要。
2. 特征值和特征向量特征值是矩阵的一个重要性质,它是矩阵A的一个标量λ,使得矩阵A减去λ乘以单位矩阵的行列式为0。
特征向量是对应于特征值的非零向量,它可以用来描述矩阵线性变换的方向。
三、线性方程组和矩阵的应用1. 线性方程组线性方程组是由线性方程组成的方程组,它可以用矩阵的形式表示为AX=B,其中A为系数矩阵,X为未知数向量,B为常数向量。
2. 矩阵的应用矩阵在各个领域都有着广泛的应用,如在工程学中可以用来描述结构的受力分布,计算机科学中用来表示图像和二维图形的变换,物理学中用来描述物质的状态等。
四、线性变换和空间1. 线性变换线性变换是指一个向量空间到另一个向量空间的映射,它满足两个性质:对于所有的向量u和v以及标量c,有T(u+v) = T(u) + T(v),T(cu) = cT(u)。
高中数学知识点总结线性方程组与矩阵运算
高中数学知识点总结线性方程组与矩阵运算高中数学知识点总结:线性方程组与矩阵运算在高中数学学习中,线性方程组与矩阵运算是一个重要的章节。
本文将对这两个知识点进行详细总结,以帮助同学们更好地理解和掌握相关概念与方法。
一、线性方程组1. 定义与基本形式线性方程组是由若干个线性方程组成的方程组。
一般形式为:a₁x₁ + a₂x₂ + ... + aₙxₙ = b其中,a₁、a₂、...、aₙ称为系数,x₁、x₂、...、xₙ称为未知数,b为常数。
2. 解的存在与唯一性对于线性方程组来说,存在三种解的情况:(1)无解:若线性方程组的系数矩阵的秩r小于增广矩阵的秩s,则线性方程组无解。
(2)有唯一解:若线性方程组的系数矩阵的秩r等于增广矩阵的秩s,并且r=未知数的个数n,则线性方程组有唯一解。
(3)有无穷多解:若线性方程组的系数矩阵的秩r等于增广矩阵的秩s,但r<n,则线性方程组有无穷多解。
3. 解的求解方法(1)代入法:将一个方程的解代入到其他方程中,逐步求解出未知数。
(2)消元法:通过行变换等操作,将线性方程组转化为简化行阶梯形矩阵,从而求解出未知数。
二、矩阵运算1. 矩阵的定义与基本性质矩阵是一个按照行和列排列起来的数的矩形阵列。
常用的表示方法为:A=(aij)ₙₓₙ其中,A表示矩阵,aij表示矩阵中第i行、第j列的元素,ₙ表示矩阵的行数,ₙ表示矩阵的列数。
矩阵的基本性质包括加法、数乘、乘法等。
其中,加法满足交换律和结合律,数乘和乘法满足分配律。
2. 矩阵的基本运算(1)矩阵的加法与减法:两个矩阵进行加法或减法时,需要行列相同,将对应位置的元素进行相加或相减。
(2)矩阵的数乘:一个矩阵与一个数相乘时,将矩阵中的每个元素与该数相乘。
(3)矩阵的乘法:两个矩阵Aₙₓₙ和Bₙₓₙ相乘的结果为一个矩阵Cₙₓₙ。
Cₙₓₙ的第i行第j列的元素cij等于A的第i行与B的第j列对应元素的乘积之和。
3. 矩阵的转置与逆矩阵(1)矩阵的转置:将矩阵的行与列进行互换得到的新矩阵称为原矩阵的转置矩阵。
大一高等代数知识点总结归纳
大一高等代数知识点总结归纳高等代数是大一学生必修的一门数学课程,其内容包括线性方程组、线性空间、线性变换和矩阵等。
下面是对大一高等代数知识点进行总结归纳。
一、线性方程组1. 行列式行列式是一个方阵所对应的一个数,它的运算规则包括定义、性质和计算方法等。
例如,二阶行列式的计算方法是交叉相乘后相减。
2. 矩阵矩阵是由若干个数按照一定的规律排列而成的矩形阵列。
矩阵的运算包括加法、减法和乘法等。
此外,还有转置、伴随和逆矩阵等重要的概念。
3. 线性方程组的解法线性方程组是由多个线性方程组成的方程组,其求解通常采用高斯消元法、矩阵法或克拉默法则等方法。
需要注意的是,线性方程组可能有唯一解、无解或无穷解。
二、线性空间1. 线性空间的定义线性空间是一个向量空间,它包含有向量的加法和数量乘法等运算。
同时,还要满足线性空间的八条公理,如封闭性、结合律和分配律等。
2. 子空间子空间是线性空间的一个非空子集,并且它也是一个线性空间。
子空间的判定可以根据零向量是否属于这个子集来进行。
3. 线性相关与线性无关线性相关表示存在一个非零向量,可以由其他向量线性表示出来。
线性无关表示任何向量组中的向量都不能由其他向量线性表示出来。
三、线性变换1. 线性变换的定义线性变换是指一个向量空间到另一个向量空间之间的变换,它需要满足保持加法和数量乘法运算的性质。
2. 线性变换的表示线性变换可以用矩阵表示,其中矩阵的列向量表示线性变换前的向量组,而矩阵的列向量表示线性变换后的向量组。
3. 特征值与特征向量特征值是指线性变换矩阵的特殊值,满足Ax=λx的等式,其中A为线性变换矩阵,λ为特征值,x为特征向量。
四、矩阵1. 矩阵的运算矩阵的加法、减法和乘法是矩阵运算中的基本操作。
此外,还有转置、伴随和逆矩阵等运算。
2. 矩阵的秩矩阵的秩是指矩阵所具有的线性无关的行或列的最大数目。
秩的计算可以采用初等行变换、高斯消元法或矩阵的特征值等方法。
以上是对大一高等代数知识点的总结归纳。
线性方程组与矩阵的特征值与特征向量
线性方程组与矩阵的特征值与特征向量线性方程组和矩阵理论是线性代数的重要分支,它们在各个领域都有广泛的应用。
本文将介绍线性方程组与矩阵的特征值与特征向量的概念、性质以及应用。
一、线性方程组线性方程组是由线性方程组成的方程集合,其中每个方程都是关于变量的一次多项式,并且每个方程中的系数都是常数。
线性方程组可以表示成矩阵的形式,即Ax = b,其中A是一个m×n的矩阵,x是一个n维列向量,b是一个m维列向量。
解线性方程组的方法有很多,例如高斯消元法、矩阵的逆等。
但解析解的存在与否与方程组的特征有关。
二、特征值与特征向量的定义设A是一个n阶方阵,如果存在一个非零向量x使得Ax = λx,其中λ是一个常数,那么称λ为矩阵A的特征值,x称为矩阵A对应于特征值λ的特征向量。
三、特征值与特征向量的性质1. 矩阵A的特征值满足特征方程|A-λI|=0,其中I是单位矩阵。
2. 矩阵A的特征向量x对应于特征值λ的充要条件是(A-λI)x=0,其中0是零向量。
3. 矩阵A的特征值之和等于其主对角线元素之和,即tr(A) = λ₁ + λ₂ + … + λₙ,其中tr(A)表示矩阵A的迹。
4. 矩阵A的特征值之积等于其行列式的值,即|A| = λ₁λ₂…λₙ。
四、求解特征值与特征向量的方法对于一个n阶方阵A,求解特征值与特征向量的方法有很多,最常用的方法是求解特征方程|A-λI|=0,通过解特征方程可以求得特征值。
然后将特征值带入(A-λI)x=0,通过高斯消元法求解得到特征向量。
五、特征值与特征向量的应用特征值与特征向量在许多领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 特征值分解:将一个对称矩阵分解为特征值和特征向量的乘积形式,可以用于数据降维、图像处理等。
2. 特征值在几何学中的应用:特征向量可以表示几何变换的方向和比例关系,例如在二维平面上的旋转变换。
3. 特征值在电力系统中的应用:特征值与特征向量可以用于电力系统的稳定性分析和系统校正。
高中数学公式大全线性方程组与矩阵运算
高中数学公式大全线性方程组与矩阵运算高中数学公式大全-线性方程组与矩阵运算一、线性方程组线性方程组是高中数学中重要的概念,它在各个领域都有广泛应用。
下面是一些与线性方程组相关的公式:1. 一元一次线性方程一元一次线性方程通常表示为ax + b = 0,其中a和b是已知的常数,x是未知数。
解一元一次线性方程的公式为:x = -b/a。
2. 二元一次线性方程组二元一次线性方程组通常表示为如下形式:a₁x + b₁y = c₁a₂x + b₂y = c₂其中a₁、a₂、b₁、b₂、c₁、c₂是已知的常数,x、y是未知数。
解二元一次线性方程组的公式为:x = (b₂c₁ - b₁c₂) / (a₁b₂ - a₂b₁)y = (a₁c₂ - a₂c₁) / (a₁b₂ - a₂b₁)3. 三元一次线性方程组三元一次线性方程组通常表示为如下形式:a₁x + b₁y + c₁z = d₁a₂x + b₂y + c₂z = d₂a₃x + b₃y + c₃z = d₃其中a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂、c₃、d₁、d₂、d₃是已知的常数,x、y、z是未知数。
解三元一次线性方程组的公式可以通过消元法或矩阵运算得到。
二、矩阵运算矩阵运算是解决线性方程组的重要方法之一,同时也被广泛应用于其他数学领域。
下面是一些与矩阵运算相关的公式:1. 矩阵加法设A和B是两个m×n矩阵,它们的和A + B为一个m×n矩阵,其中每个元素等于对应位置上两个矩阵元素的和。
2. 矩阵减法设A和B是两个m×n矩阵,它们的差A - B为一个m×n矩阵,其中每个元素等于对应位置上两个矩阵元素的差。
3. 矩阵数乘设A是一个m×n矩阵,k是一个实数或复数,则kA为一个m×n矩阵,其中每个元素等于元素A的对应元素乘以k。
4. 矩阵乘法设A是一个m×n矩阵,B是一个n×p矩阵,则它们的乘积AB为一个m×p矩阵,其中C的第i行第j列元素等于矩阵A的第i行与矩阵B的第j列对应元素的乘积之和。
大学数学:线性方程组与矩阵的转换知识点+练习
大学数学:线性方程组与矩阵的转换知识点+练习知识点1. 线性方程组的定义:线性方程组由若干个线性方程组成,每个方程都是关于未知量的一次方程。
2. 线性方程组的解法:- 列主元消去法:根据系数矩阵的列主元素,通过行变换将线性方程组转化为简化行阶梯形式,从而求解未知量。
- 矩阵求逆法:根据系数矩阵的逆矩阵,将线性方程组转化为矩阵方程,然后通过求解矩阵方程得到解。
- 克拉默法则:利用克拉默法则求解线性方程组,需要先计算系数矩阵的行列式,然后通过求解若干个代数余子式得到解。
3. 线性方程组的解的性质:- 唯一解:当线性方程组有且仅有一个解时,称为唯一解。
- 无解:当线性方程组无解时,称为无解。
- 无穷多解:当线性方程组有无穷多个解时,称为无穷多解。
练题1. 求解以下线性方程组:2x + 3y = 75x - 4y = 32. 求解以下线性方程组:3x + 2y - z = 62x - 2y + 4z = 2x + y - 2z = 0答案与解析1. 答案与解析:将线性方程组转化为矩阵方程:[2 3 | 7][5 -4| 3]通过矩阵求逆法求解:[2 3 | 7] [1 -1 | -5/22][5 -4| 3] -> [5/22 -2/22 | 3/22] 得到解:x = -5/22, y = 3/22解析:通过求解系数矩阵的逆矩阵,可以得到线性方程组的解。
在此例中,解为唯一解。
2. 答案与解析:将线性方程组转化为矩阵方程:[3 2 -1 | 6][2 -2 4 | 2][1 1 -2 | 0]通过列主元消去法求解:[3 2 -1 | 6] [1 0 -1 | 4][2 -2 4 | 2] -> [0 3 1 | 2][1 1 -2 | 0] [0 0 0 | 0]得到解:x = 4, y = 2, z = 0解析:通过行变换将系数矩阵转化为简化行阶梯形式,从而可以得到线性方程组的解。
在此例中,解为唯一解。
矩阵与线性方程组的关系
矩阵与线性方程组的关系在线性代数中,矩阵和线性方程组是两个重要的概念。
矩阵是一个具有矩形排列的数的集合,而线性方程组是一组方程,其中的每个方程都是关于未知数的线性表达式。
本文将探讨矩阵与线性方程组之间的关系及其应用。
一、矩阵的定义与基本操作矩阵是由数域上的元素按照一定规律排列而成的矩形阵列。
一个矩阵通常用大写字母表示,例如A。
矩阵的行数和列数分别表示为m和n,可以记作A(m*n)。
矩阵中的每个元素用小写字母表示,并由其所在的行号和列号来指定。
例如A(i,j)表示矩阵A中位于第i行第j列的元素。
矩阵有一些基本的运算和操作,例如矩阵加法、矩阵数乘、矩阵乘法等。
矩阵加法的定义是,对于同型矩阵A和B,它们的和定义为相应位置元素相加得到的矩阵。
矩阵数乘的定义是,对于任意矩阵A和标量k,它们的乘积定义为将矩阵A的每个元素乘以标量k得到的矩阵。
矩阵乘法的定义是,对于矩阵A(m*p)和B(p*n),它们的乘积AB 定义为矩阵C(m*n),其中C(i,j)等于A的第i行和B的第j列对应元素的乘积之和。
二、线性方程组的定义与解法线性方程组是一个或多个关于未知数的线性方程组成的集合。
一个线性方程组通常用大括号包围,并用系数矩阵和常数向量来表示。
例如,以下是一个包含三个方程和三个未知数的线性方程组:{a11x1 + a12x2 + a13x3 = b1a21x1 + a22x2 + a23x3 = b2a31x1 + a32x2 + a33x3 = b3要解线性方程组,可以使用矩阵的逆运算或高斯消元法等方法。
其中,矩阵的逆运算是通过求解逆矩阵来得到线性方程组的解。
逆矩阵的定义是,对于一个矩阵A,如果存在一个矩阵B使得AB=BA=I,其中I是单位矩阵,则称B为A的逆矩阵。
三、矩阵与线性方程组的关系矩阵和线性方程组之间存在着密切的关系。
对于一个由m个方程和n个未知数组成的线性方程组,可以使用矩阵的形式来表示。
设系数矩阵为A(m*n),未知数向量为X(n*1),常数向量为B(m*1),则线性方程组可以表示为AX=B。
矩阵与线性方程组
矩阵与线性方程组在数学中,矩阵与线性方程组有着密切的联系。
矩阵是线性代数中的基本工具之一,通过矩阵的运算可以解决线性方程组,或者将其转化为更简单的形式。
本文将介绍矩阵的定义、性质以及其与线性方程组的关系,并通过实例来说明其应用。
一、矩阵的定义和基本运算矩阵由数个数值排列成的矩形阵列组成,其中每个数值称为矩阵的元素,用小写字母表示。
一个m×n的矩阵具有m行和n列。
矩阵可以用方括号或圆括号来表示,如A=[a_ij]或A=(a_ij),其中a_ij表示矩阵中第i行第j列的元素。
矩阵的运算包括加法、减法、数乘和乘法。
矩阵的加法和减法只能在行数和列数相同的矩阵之间进行,即如果A和B是m×n的矩阵,则A±B也是m×n的矩阵。
数乘是指将一个矩阵的每个元素乘以一个常数,即如果A是m×n的矩阵,k是一个常数,则kA也是m×n的矩阵。
矩阵的乘法是指将一个矩阵的行与另一个矩阵的列相乘再相加得到一个新的矩阵,即若A是m×n的矩阵,B是n×p的矩阵,则AB是m×p的矩阵。
二、矩阵的性质矩阵有许多重要的性质,包括可逆矩阵、特征值与特征向量、转置矩阵等。
其中,可逆矩阵是指存在一个同阶的矩阵与之相乘等于单位矩阵的矩阵,记作A^{-1}。
特征值与特征向量是指当一个n×n的矩阵A与一个非零向量x满足Ax=λx时,λ称为A的特征值,x称为A的对应于特征值λ的特征向量。
转置矩阵是指将一个矩阵的行和列互换得到的新的矩阵,记作A^T。
三、矩阵与线性方程组的关系线性方程组是指由一组线性方程组成的方程组,其中未知数的最高次数为1。
线性方程组可以用矩阵形式表示,即Ax=b,其中A是一个m×n的矩阵,x是一个n×1的矩阵,b是一个m×1的矩阵。
这个方程组的解可以通过求解矩阵方程Ax=b来得到。
通过矩阵的运算,我们可以将线性方程组转化为更简单的形式进行求解。
线性方程组的解法与矩阵的特征值与特征向量
线性方程组的解法与矩阵的特征值与特征向量线性方程组是数学中的重要概念,它描述了线性关系的一种形式。
解决线性方程组可以帮助我们理解和解决各种实际问题,并且在数学和工程等领域有着广泛的应用。
而矩阵的特征值与特征向量则是矩阵理论中的重要内容,它们与线性方程组之间有着密切的联系。
本文将介绍线性方程组的解法以及矩阵的特征值与特征向量的相关知识。
一、线性方程组的解法1.1. 高斯消元法高斯消元法是解决线性方程组的基本方法之一。
它通过消元操作将线性方程组化为最简形式,从而求出方程组的解。
具体步骤如下:步骤一:写出线性方程组的增广矩阵。
步骤二:利用初等行变换将增广矩阵化为阶梯形式。
步骤三:从最后一个非零行开始,利用回代法求解方程组的解。
1.2. 矩阵的逆另一种解决线性方程组的方法是使用矩阵的逆。
如果矩阵A可逆,那么我们可以通过左乘矩阵A的逆来求解线性方程组Ax=b,即x=A^(-1)b。
1.3. 克拉默法则克拉默法则是解决线性方程组的另一种方法。
它利用矩阵的行列式来求解方程组的解。
具体步骤如下:步骤一:计算系数矩阵A的行列式D。
步骤二:计算替换掉系数矩阵A的第i列为常数向量b后的行列式D_i。
步骤三:方程组的解为x_i=D_i/D。
二、矩阵的特征值与特征向量2.1. 特征值与特征向量的定义给定n阶矩阵A,如果存在非零向量x使得Ax=λx,其中λ为常数,那么向量x称为矩阵A的特征向量,常数λ称为矩阵A的特征值。
2.2. 特征值与特征向量的计算要计算矩阵A的特征值与特征向量,可以通过以下步骤进行:步骤一:求解矩阵A-λI的零空间,其中I为单位矩阵。
步骤二:将零空间中的向量标准化,得到单位特征向量。
步骤三:通过将特征向量代入矩阵A-λI的定义式,计算对应的特征值。
2.3. 特征值与特征向量的应用特征值与特征向量在矩阵理论中有着广泛的应用。
例如,它们可以用于矩阵的对角化,从而简化矩阵的计算;它们还可以用于解决微分方程和差分方程等应用问题。
线性代数知识点总结(第4章)
线性代数知识点总结(第4章)(一)方程组的表达形与解向量1、解的形式:(1)一般形式(2)矩阵形式:Ax=b;(3)向量形式:A=(α1,α2,…,αn)2、解的定义:若η=(c1,c2,…,c n)T满足方程组Ax=b,即Aη=b,称η是Ax=b的一个解(向量)(二)解的判定与性质3、齐次方程组:(1)只有零解←→r(A)=n(n为A的列数或是未知数x的个数)(2)有非零解←→r(A)<n4、非齐次方程组:(1)无解←→r(A)<r(A|b)←→r(A)=r(A)-1(2)唯一解←→r(A)=r(A|b)=n(3)无穷多解←→r(A)=r(A|b)<n5、解的性质:(1)若ξ1,ξ2是Ax=0的解,则k1ξ1+k2ξ2是Ax=0的解(2)若ξ是Ax=0的解,η是Ax=b的解,则ξ+η是Ax=b的解(3)若η1,η2是Ax=b的解,则η1-η2是Ax=0的解【推广】(1)设η1,η2,…,ηs是Ax=b的解,则k1η1+k2η2+…+k sηs为Ax=b的解(当Σk i=1)Ax=0的解(当Σk i=0)(2)设η1,η2,…,ηs是Ax=b的s个线性无关的解,则η2-η1,η3-η1,…,ηs-η1为Ax=0的s-1个线性无关的解。
变式:①η1-η2,η3-η2,…,ηs-η2②η2-η1,η3-η2,…,ηs-ηs-1(三)基础解系6、基础解系定义:(1)ξ1,ξ2,…,ξs是Ax=0的解(2)ξ1,ξ2,…,ξs线性无关(3)Ax=0的所有解均可由其线性表示→基础解系即所有解的极大无关组注:基础解系不唯一。
任意n-r(A)个线性无关的解均可作为基础解系。
★7、重要结论:(证明也很重要)设A施m×n阶矩阵,B是n×s阶矩阵,AB=O(1)B的列向量均为方程Ax=0的解(2)r(A)+r(B)≤n(第2章,秩)8、总结:基础解系的求法(1)A为抽象的:由定义或性质凑n-r(A)个线性无关的解(2)A为数字的:A→初等行变换→阶梯型自由未知量分别取1,0,0;0,1,0;0,0,1;代入解得非自由未知量得到基础解系(四)解的结构(通解)9、齐次线性方程组的通解(所有解)设r(A)=r,ξ1,ξ2,…,ξn-r为Ax=0的基础解系,则Ax=0的通解为k1η1+k2η2+…+k n-rηn-r (其中k1,k2,…,k n-r为任意常数)10、非齐次线性方程组的通解设r(A)=r,ξ1,ξ2,…,ξn-r为Ax=0的基础解系,η为Ax=b的特解,则Ax=b的通解为η+ k1η1+k2η2+…+k n-rηn-r (其中k1,k2,…,k n-r为任意常数)(五)公共解与同解11、公共解定义:如果α既是方程组Ax=0的解,又是方程组Bx=0的解,则称α为其公共解12、非零公共解的充要条件:方程组Ax=0与Bx=0有非零公共解←→有非零解←→13、重要结论(需要掌握证明)(1)设A是m×n阶矩阵,则齐次方程A T Ax=0与Ax=0同解,r(A T A)=r(A)(2)设A是m×n阶矩阵,r(A)=n,B是n×s阶矩阵,则齐次方程ABx=0与Bx=0同解,r(AB)=r(B)。
初中数学知识归纳矩阵与方程组的应用
初中数学知识归纳矩阵与方程组的应用初中数学知识归纳:矩阵与方程组的应用数学是一门抽象而又实用的学科,它的应用范围涉及到生活的各个领域。
在初中数学的学习过程中,我们接触到了矩阵与方程组的概念与应用。
本文将对矩阵与方程组的相关知识进行归纳和总结,并探讨它们在实际问题中的应用。
一、矩阵的概念与性质1.1 矩阵的定义矩阵是由若干数按照一定的规则排成的矩形阵列。
一般地,矩阵由m行n列的数构成,记作m×n矩阵。
其中,m表示矩阵的行数,n表示矩阵的列数。
1.2 矩阵的运算矩阵的加法、减法和数乘运算与向量的相似,只需要对应位置的数进行相应的运算即可。
此外,矩阵还有乘法运算,即两个矩阵相乘,结果矩阵的元素由相应位置的行向量与列向量的点乘得到。
1.3 矩阵的性质矩阵具有封闭性、交换律、结合律、分配律等性质,这些性质为后续的运算提供了基础。
二、方程组的概念与解法2.1 方程组的定义方程组是由一组方程组成的数学对象。
每个方程都包含一些未知数,并且该方程组的解就是能够使得所有方程均成立的未知数的组合。
2.2 方程组的解法解方程组的方法主要有代入法、消元法和矩阵法等。
代入法是通过代入已知的解,逐步求得未知数的值;消元法则是通过变换方程组,将未知数消去,使方程组简化为较简单的形式;而矩阵法是将方程组转化为矩阵形式,通过矩阵运算求解。
三、矩阵与方程组的应用3.1 矩阵与线性方程组矩阵可以用来表示线性方程组,通过矩阵的运算,可以简化方程组的求解过程。
例如,对于一个含有n个未知数和m个方程的线性方程组,我们可以将其表示为AX=B的形式,其中A是一个m×n的矩阵,X和B分别是n维和m维的向量。
通过矩阵的乘法和求逆运算,可以求得方程组的解。
3.2 矩阵与变换矩阵还可以用来表示几何变换,如平移、旋转、缩放等。
通过矩阵的乘法运算,可以对向量进行变换。
这在计算机图形学、物理学等领域有着重要的应用。
3.3 矩阵与网络流问题在网络流问题中,可以使用矩阵来描述各个节点之间的连接关系。
初中数学知识点线性方程组的矩阵表示与解法
初中数学知识点线性方程组的矩阵表示与解法线性方程组是初中数学中一个重要的知识点,它在实际问题中有着广泛的应用。
在解决线性方程组的过程中,矩阵的表示和解法是常用的工具和方法。
下面将介绍线性方程组的矩阵表示以及一些解法。
一、线性方程组的矩阵表示线性方程组可以用矩阵表示,这样能够简化计算过程,使得问题更加清晰。
假设有一个包含m个方程和n个未知数的线性方程组,可以用如下形式表示:A · X = B其中,A是一个m行n列的矩阵,称为系数矩阵;X是一个n行1列的矩阵,称为未知数矩阵;B是一个m行1列的矩阵,称为常数矩阵。
二、线性方程组的解法解线性方程组的方法有很多种,常见的有高斯消元法、逆矩阵法和克拉默法则。
1. 高斯消元法高斯消元法是解线性方程组最常用的方法之一。
它的基本思想是通过一系列的行变换将系数矩阵A化为一个上三角矩阵R,进而求得未知数矩阵X的解。
具体步骤如下:(1)将方程组写成增广矩阵形式,即[A | B]。
(2)选取第一个非零元素a11为主元素,将第1行整行乘以1/a11,使主元素成为1。
(3)利用第一个方程的倍数和减去其他方程的相应倍数,使得第1列的其他元素变为0。
(4)选取第2列第2个非零元素a22为主元素,重复步骤(2)和(3),依此类推,直到完成将A化为上三角矩阵R。
(5)通过回代法求解未知数矩阵X。
2. 逆矩阵法逆矩阵法是利用矩阵的逆来求解线性方程组的方法。
当系数矩阵A可逆时,可以通过以下公式求解未知数矩阵X:X = A⁻¹ · B其中,A⁻¹表示矩阵A的逆矩阵。
但需要注意的是,当系数矩阵A不可逆时,逆矩阵法无法使用。
3. 克拉默法则克拉默法则是一种利用行列式求解线性方程组的方法。
对于一个n个未知数的线性方程组,如果系数矩阵A的行列式不等于0,则可以通过以下公式求解未知数矩阵X:Xi = |Ai| / |A|其中,Xi表示未知数矩阵X的第i个元素;|Ai|表示将第i列的元素替换为常数矩阵B后,系数矩阵A的行列式;|A|表示系数矩阵A本身的行列式。
第2章_矩阵的初等变换与线性方程组
解
3 − 7 r2 + r1 1 4 r3 − 3r1 r1 ↔ r3 A → − 1 − 3 − 17 4 → 3 2 6 9
3 − 7 3 − 7 1 4 1 4 r3 +10r2 0 1 − 14 − 3 → 0 1 − 14 − 3 0 0 − 143 0 0 − 10 − 3 30
= = = =
B
3 − 7 1 4 即为行阶梯形矩阵。 B = 0 1 − 14 − 3 即为行阶梯形矩阵。 0 0 − 143 0
特点: 特点: (1) 可划出一条阶梯线,线的下方全为零; 可划出一条阶梯线,线的下方全为零; (2) 每个台阶只有一行,阶梯数即是非零行 每个台阶只有一行, 的行数, 的行数,阶梯线的竖线后面的第一个元 素为非零元,即非零行的非零首元。 素为非零元,即非零行的非零首元。
1 0 0 5 称为行最简形矩阵 行最简形矩阵。 → 0 1 0 − 3 = C 称为行最简形矩阵。 0 0 1 0
r2 + 14 r3 r1 − 59 r3
在具备行阶梯形矩阵特点的同时, 在具备行阶梯形矩阵特点的同时,非零行的 特点: 特点: 非零首元为1,且其所在列的其他元素全为 。 非零首元为 ,且其所在列的其他元素全为0。
将方程组的消元过程与增广矩阵的变换过程 消元过程与增广矩阵的 解 将方程组的消元过程与增广矩阵的变换过程 进行对比。 进行对比。
x1 + 2 x 2 + 3 x 3 2 x1 − x2 + 2 x3 x + 3x 2 1 = −7 = −8 =7
1 2 3 − 7 2 − 1 2 − 8 1 3 0 7
线代知识点总结归纳
线代知识点总结归纳1. 基本概念线性代数的基本概念包括向量、矩阵、线性方程组、行列式等。
向量是线性代数中的基本概念,它是一个有向量在空间中的表示。
通常用n维实数或复数坐标表示一个n维向量,例如,一个三维向量可以表示为(x,y,z)。
矩阵是由若干个数排成若干行和若干列组成的数表,通常用大写字母表示,例如,矩阵A。
线性方程组是由一组线性方程组成的方程组,通常用矩阵形式表示,例如,Ax=b。
行列式是一个数学概念,用来判断矩阵是否可逆,是一个非零数值。
2. 矩阵运算矩阵运算包括矩阵加法、矩阵数量乘法、矩阵乘法等。
矩阵加法是将两个相同维度的矩阵进行对应元素的相加,例如,矩阵A和矩阵B相加得到矩阵C。
矩阵数量乘法是将一个数与一个矩阵的每一个元素相乘,例如,数k与矩阵A相乘。
矩阵乘法是将一个m×n的矩阵与一个n×p的矩阵相乘得到一个m×p的矩阵,例如,矩阵A与矩阵B相乘得到矩阵C。
3. 向量空间向量空间是一个由向量构成的集合,并且满足一定的线性运算和封闭性质。
向量空间包括零向量、线性组合、线性相关与线性无关等概念。
零向量是所有元素都为零的向量,通常用0表示。
线性组合是将向量乘以一个标量再相加得到一个新的向量,例如,向量u和向量v的线性组合是ku+lv。
线性相关是指向量集合中存在非零标量使得它们的线性组合为零向量,线性无关是指向量集合中不存在非零标量使得它们的线性组合为零向量。
4. 特征值与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。
特征值是一个数,特征向量是一个非零向量,使得矩阵与特征向量的乘积等于特征值与特征向量的乘积,即Ax=λx。
通过求解矩阵的特征值和特征向量,可以得到矩阵的对角化与相似对角化等结果,进而解决一些重要的问题,例如,求解线性方程组、奇异值分解等。
综上所述,线性代数是数学中的一个重要分支,它研究向量空间、矩阵、线性变换等代数结构,并且在科学与工程领域广泛应用。
大学线性代数知识点总结
大学线性代数知识点总结1. 向量与空间- 向量的定义与表示- 向量的加法与数乘- 向量的内积与外积- 向量的模、方向与单位向量- 向量空间的定义与性质- 基、维数与坐标表示- 子空间及其性质- 线性相关与线性无关的概念2. 矩阵- 矩阵的定义与表示- 矩阵的加法、数乘与转置- 矩阵的乘法规则- 矩阵的逆- 行列式的概念与性质- 行列式的计算方法- 秩的概念与求解- 矩阵的分块3. 线性方程组- 线性方程组的表示- 高斯消元法- 行列式法- 逆矩阵解法- 克拉默法则- 线性方程组的解的结构- 齐次与非齐次线性方程组 - 线性方程组的解空间4. 特征值与特征向量- 特征值与特征向量的定义 - 特征值与特征向量的计算 - 矩阵的对角化- 矩阵的Jordan标准形- 特征值与特征向量的应用5. 内积空间- 内积空间的定义- 正交与正交性- 正交基与正交矩阵- 格拉姆-施密特正交化过程 - 最小二乘法- 正交投影与正交补6. 线性变换- 线性变换的定义与性质- 线性变换的矩阵表示- 线性变换的核与像- 线性变换的不变子空间- 线性变换的复合与逆变换 - 线性变换的分类7. 广义逆矩阵- 广义逆矩阵的概念- 广义逆矩阵的计算方法- 广义逆矩阵的性质与应用8. 谱理论- 谱定理- 谱半径与谱半径估计- 谱聚类9. 线性代数在其他领域的应用- 计算机图形学- 数据分析与机器学习- 量子力学- 结构工程- 电路分析结语线性代数是数学的一个重要分支,它在科学、工程、经济等多个领域都有着广泛的应用。
掌握线性代数的基本概念、理论和方法是解决实际问题的关键。
本文总结了线性代数的核心知识点,旨在为学习和应用线性代数提供参考和指导。
用矩阵求解线性方程组
用矩阵求解线性方程组在数学中,线性方程组是描述多个未知量和它们之间关系的方程组。
如果未知量数目等于方程数目,并且每个方程都是线性的,则方程组称为“线性方程组”。
解决线性方程组的常用方法之一是使用矩阵。
在本文中,我们将讨论使用矩阵求解线性方程组的方法。
1. 线性方程组和矩阵线性方程组可以用矩阵形式表示。
例如,以下线性方程组:2x + 3y - z = 1x - y + 2z = 3x + 2y - z = 0可以表示为矩阵方程:\begin{bmatrix} 2 & 3 & -1 \\ 1 & -1 & 2 \\ 1 & 2 & -1 \end{bmatrix}\begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix}=\begin{bmatrix} 1 \\ 3 \\ 0 \end{bmatrix}其中,矩阵\begin{bmatrix} 2 & 3 & -1 \\ 1 & -1 & 2 \\ 1 & 2 & -1 \end{bmatrix}称为系数矩阵,向量\begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix}称为未知向量,向量\begin{bmatrix} 1 \\ 3 \\ 0 \end{bmatrix}称为常向量。
2. 矩阵求解线性方程组的基本思路将线性方程组转换为矩阵方程后,可以使用矩阵的逆来求解未知向量。
具体来说,对于实数域上的矩阵方程AX = B如果矩阵A可逆,则可以将等式两边左乘A的逆矩阵A^-1,得到X = A^(-1)B其中,X和B都是列向量,A^-1是A的逆矩阵。
逆矩阵的定义是,如果存在一个矩阵A^-1,使得A^-1A = I其中,I是单位矩阵,则称A是可逆的,A^-1是A的逆矩阵。
对于实数域上的矩阵,如果矩阵的行列式不为0,则该矩阵可逆。
第三章知识点总结矩阵的初等变换与线性方程组
第三章知识点总结矩阵的初等变换与线性方程组第三章主要介绍了矩阵的初等变换与线性方程组的关系,以及利用矩阵的初等变换来求解线性方程组的方法。
一、矩阵的初等变换1.矩阵的初等变换包括三种操作:互换两行、用一些非零标量乘以其中一行、将其中一行的若干倍加到另一行上。
2.初等变换的性质:初等变换保持矩阵的秩不变;有逆变换;多次初等变换的结果等于这些变换分别作用于单位矩阵的结果的乘积。
二、线性方程组的解1.线性方程组可用矩阵表示为AX=B,其中A为系数矩阵,X为未知向量,B为常数列。
2.系数矩阵A的秩等于增广矩阵(A,B)的秩,即r(A)=r(A,B)。
3.齐次线性方程组与非齐次线性方程组:-齐次线性方程组为AX=0,其中0为零向量。
它总有零解,即使有非零解也有无穷多个。
-非齐次线性方程组为AX=B,其中B不为零向量。
它只有唯一解或无解两种可能。
4.矩阵的秩和线性方程组解的关系:r(A)=n,即系数矩阵A的秩等于未知数的个数,则线性方程组只有唯一解;r(A)<n,则线性方程组有无穷多解或无解。
三、求解线性方程组的方法1.初等变换法:-将线性方程组的系数矩阵A和常数列B增广为(A,B)的增广矩阵。
-利用初等变换将增广矩阵化为行简化形式。
-根据化简后的增广矩阵,确定线性方程组的解。
2.矩阵的逆法:-若系数矩阵A可逆,则可将AX=B两边同时左乘A的逆矩阵A-1,得到X=A-1B。
-利用矩阵的逆可以直接求解线性方程组的解。
3.克拉默法则:-若系数矩阵A可逆,则线性方程组AX=B的解可以表示为Xi=,Ai,/,A,其中Ai是将系数矩阵A的第i列替换为常数列B后所得到的矩阵,A,是系数矩阵A的行列式。
-克拉默法则可以用来求解二元线性方程组和三元线性方程组的解。
综上所述,矩阵的初等变换与线性方程组有着密切的关系。
利用矩阵的初等变换可以简化线性方程组的求解过程,而线性方程组的解与系数矩阵的秩有关。
在求解线性方程组时,可以通过初等变换法、矩阵的逆法或克拉默法则来得到方程组的解。
线性方程组与矩阵的概念
称为上述方程 组的系数矩阵
称为上述方程 组的增广矩阵
方程组与其增广矩阵一 一对应
5
例1 解线性方程组
x1 x2 x3 1 x2 x3 2 x1 x2 2 x3 1
代替:
1 1 1 1 0 1 1 2 1 1 2 1
r3 - r1
1行—2行
1 2 -1 1 r1 r3 0 -1 0 2 0 0 1 2
1 2 0 3 0 -1 0 2 0 0 1 2
r1 Байду номын сангаасr2
1 0 0 7 -1 r 2 0 -1 0 2 0 0 1 2
1 0 0 7 0 1 0 - 2 0 0 1 2
若常数项b1 , b2 ,, bn不全为零, 则称此方程组为非
齐次线性方程组; 若常数项 b1 , b2 ,, bn 全为零,
此时称方程组为齐次线性方程组.
2
2.1.2 线性方程组的矩阵表示
a11 a12 = 1, 2, …, m ;j = 1, a21 a22 2, …, n)有次序地排成 m 行 a (横排) n 列(竖排)的数表 m1 am 2
x1 2 x2 3 x3 x4 1, 3 x1 x2 5 x3 3 x4 2, 2 x x 2 x 2 x 3. 1 2 3 4
解 对增广矩阵B进行初等变换,
1 2 3 1 1 r 2r 1 2 B 3 1 5 3 2 r r 2 1 2 2 3 3 1
其中s, t为任意常数 .
最后一个矩阵对应的方程组为
x1 7
x2 -2
知识点总结矩阵的初等变换与线性方程组
知识点总结矩阵的初等变换与线性方程组矩阵的初等变换是线性代数中的一个重要概念,常用于解线性方程组。
这篇文章将对矩阵的初等变换及其与线性方程组的关系进行详细阐述。
一、矩阵的初等变换的定义和种类矩阵的初等变换是指对矩阵进行的三种基本操作:交换两行,用数乘一个非零常数乘以其中一行,以及把一行的倍数加到另一行上去。
这三种操作都可以表示为可逆矩阵的乘积,因此初等变换不改变矩阵的行秩和行空间。
三种初等变换可以分别表示为:1. 交换两行:用一个单位矩阵的行交换矩阵作用于原矩阵,例如将第i行与第j行交换可以表示为Pij * A,其中Pij为单位矩阵的行交换矩阵。
2.用数乘一个非零常数乘以其中一行:用一个对角矩阵作用于原矩阵,例如将第i行乘以非零常数k可以表示为Di(k)*A,其中Di(k)为对角矩阵。
3. 把一行的倍数加到另一行上去:用一个单位矩阵与其中一倍数的矩阵的和作用于原矩阵,例如将第j行的k倍加到第i行可以表示为Lij(k) * A,其中Lij(k)为单位矩阵与其中一倍数的矩阵的和。
二、矩阵的初等变换和线性方程组的关系解线性方程组的过程中,我们常用到矩阵的初等变换来简化方程组的形式,从而更容易找到方程组的解。
下面以一个简单的线性方程组为例进行说明。
假设有一个线性方程组:a1*x1+a2*x2=b1c1*x1+c2*x2=b2将该线性方程组表示为矩阵形式:A*X=B其中A为系数矩阵,X为未知数向量,B为常数向量。
我们可以通过矩阵的初等变换来简化系数矩阵A,从而简化方程组的求解过程。
1.交换两行:通过交换方程组的两个方程,可以改变线性方程组的次序,从而改变系数矩阵A的排列顺序。
这样做有时可以使系数矩阵更容易进行进一步的变换和求解。
2.用数乘一个非零常数乘以其中一行:通过将一些方程的系数乘以一个常数k,可以改变该方程的形式。
这样做可以使一些系数简化为1,从而更容易求解。
如果系数k为0,则可以直接删除该方程。
3.把一行的倍数加到另一行上去:通过将一些方程的系数与另一个方程相加,可以使两个方程中的一些系数为0,从而进一步简化系数矩阵A。
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线性方程组和矩阵知识总结
吴荣魁 2013201363 线性方程组的基本概念
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++m
mn m m n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 322112222212111212111
其中未知数的个数n 和方程式的个数m 不必相等.
线性方程组的解是一个n 维向量它满足:当每个方中的未知数xi 都用ki 替代时都成为等式.
线性方程组的解的情况有三种:无解,唯一解,无穷多解.
对线性方程组讨论的主要问题两个:(1)判断解的情况.(2)求解
b1=b2=…=bm=0的线性方程组称为齐次线性方程组.
n 维零向量总是齐次线性方程组的解,称为零解.因此齐次线性方程组解的情况只有两种:唯一解(即只要零解)和无穷多解(即有非零解).
把一个非齐次线性方程组的每个方程的常数项都换成0,所得到的齐次线性方程组称为原方程组的导出齐次线性方程组,简称导出组.
线性方程组的解法
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++m
mn m m n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 322112222212111212111
(1)、写出线性方程组的增广矩阵。
(2)、用初等行变换把增广矩阵化为阶梯形矩阵。
(3)、看阶梯形矩阵的最后一个非零行的首非零元是否在最后一列。
如果是,则方程组无解;反之方程组有解。
(4)、在有解的情况下,找出阶梯形矩阵中非零行的个数r 。
如果r=n ,则方程组有唯一解;如果r<n ,则方程组有无穷多解。
(5)把第二步得到的阶梯形矩阵通过初等行变换化为简化阶梯形矩阵。
(6)根据简化阶梯形矩阵,给出线性方程组的一般解或解集。
一些特殊的矩阵
(1) 行矩阵——只有一行的矩阵。
(2) 列矩阵——只有一列的矩阵。
(3) 零矩阵——所有元素都等于0的矩阵。
(4) 当m n =时称 ()ij n n A a ⨯=为n 阶方阵;1122,,
,nn a a a 所在的对角线称
为方阵的主对角线。
(5)主对角线下(上)方的元素全为零的方阵称为上(下)三角阵。
(6) 主对角线以外的元素全为零的方阵称为对角阵,记为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=n d d d D 00000021,简记为),,,(21n d d d diag D =。
(7) 单位阵记以E 。
注 (1) 只有1列或1行的矩阵分别称为列矩阵或行矩阵,也被称为列向量或行向量。
这样,它们就有了矩阵和向量的双重“身份”。
(2)n n ⨯矩阵也称为n 阶方阵或n 阶矩阵,而1阶矩阵被约定当作“数”(即“元”本身)对待,当然“数”是不能当作1阶矩阵来对待的。
(3)单位阵、对角阵、三角阵是特别简单的一些方阵,在今后讨论的基本运算中,它们各表现出一些简单特性,这就使它们在形成或训练解决问题的矩阵方法中都将有重要作用。
对线性方程组(1) ⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡=mn m n a a a a A 1111称为(1)的系数矩阵,⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡=m mn m n
b a a b a a A
11111称为(1)的增广矩阵。
矩阵的行(列)初等变换:
(1) 对换矩阵的两行(列),用()ij ij r c 表示对换,i j 两行(列)的行(列)初等变换,即i j r r ↔(i j c c ↔);
(2) 用非零数乘矩阵的某一行(列),用()(())i i r k c k 表示以0k ≠乘矩阵的第i 行(列)的行(列)初等变换,即()i i i i r kr c kc →→;
(3) 将矩阵的某行(列)乘以数k 再加入另一行(列)中去,用()(())ij ij r k c k 表示k 乘矩阵的第i 行(列)后加到第j 行(列)的行(列)初等变换,即()j i j i r kr c kc ++。
4、 矩阵的等价
定义 将矩阵A 的行经有限次初等变换化为B ,称A 与B 等价,记作~A B 。
5、 行阶梯形矩阵与最简形矩阵
定义3 若矩阵A 的零行(元素全为零的行)位于A 的下方,且各非零行(元素不全为零的行)的非零首元(第一个不为零的元素)的列标随行标的递增而严格增大,则称A 为行阶梯形矩阵。
定义4 若行阶梯形矩阵A 的各非零首元均为1,且各非零首元所在列的其余元素均为零,则称A 为最简形。
6、 用初等变换线性方程组的解
1) 将(1)的增广矩阵A 用行初等变换化为最简形;
2) 由最简形对应的方程组得到解。
矩阵的秩
矩阵秩的求法
(1)定义法
找出矩阵A 中不为零的最高子式,算出它的阶数.
(2)初等变换法
用初等变换(行、列均可)将矩阵A 化为标准形r
E O O
O ⎛⎫ ⎪⎝⎭
,即可得出()R A r =;或化成阶梯形矩阵,其非零行的个数即为秩.
矩阵秩的性质
(1)()()T R A R A =
(2)A O R O B ⎛⎫ ⎪⎝⎭
=()()R A R B + (3){}max (),()(,)()()R A R B R A B R A R B ≤≤+
(4)()()()R A B R A R B +≤+
(5)若A B ,则()()R A R B =
即初等变换不改变矩阵的秩,证明见课本.
(6)()R AB ≤{}min (),()R A R B
(7)若m n n l A B O ⨯⨯=,则()()R A R B n +≤
(8)A 为任意矩阵,则()()T R A A R A =。