经济数学基础线性代数部分重难点解析
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第三部 线性代数 第1章 行列式
1.了解或理解一些基本概念
(1)了解n 阶行列式、余子式、代数余子式等概念; (2)了解n 阶行列式性质,尤其是:
性质1 行列式D 和其转置行列式T D 相等;
性质2 若将行列式的任意两行(或列)互换,则行列式的值改变符号; 性质3 行列式一行(或列)元素的公因子可以提到行列式记号的外面;
性质5 若将行列式的某一行(或列)的倍数加到另一行(或列)对应的元素上,则行列式的值不变.
例1 设行列式2
11
20
12
31--=D ,则D 中元素223=a 的代数余子式23A = 。 解 由代数余子式的定义ij A ij j
i M +-=)1(,其中ij M 为ij a 的余子式,可知 23A =1
1311
131)1(3
2-=-+。
应该填写 1
131-
。
例2 下列等式成立的是( ) ,其中d c b a ,,,为常数。 A .
a
c
b d d
c b
a -
= B .
1
1
11
11
c b
d a d c b a +
=
++
C .d c b a d c b
a 22222= D .1
1
1111c b d a d c b a ⋅
=⋅⋅ 解 因为 d
c b
a d c
b a
c
d a b a b c d a c b d ≠
-==-=-,所以选项A 是错误的。 由行列式性质4可知,1
1
1111c b d a d c b a +
=++,所以选项B 是正确的。 因为d c b
a d c
b a d
c b a 2
42222≠=,所以选项C 是错误的。 因为1111,11c b d a cd ab d c b a ⋅-=⋅⋅=))((c b d a --,1
11111c b d a d c b a ⋅
≠⋅⋅,所以选项D 是错误的。
例3 行列式4
321100001000
010=
D = 。
解 按第1列展开行列式,得
63
000200
01)1(4
32130000200001014-=-==
+D
故应该填写 –6。
2.掌握行列式的计算方法
化三角形法:利用行列式性质化成上(或下)三角行列式,其主对角线元素的乘积即为行列式的值。
降阶法:利用性质将行列式的一行(列)化成只有一个(或两个)非零元素,然后按这零元素最多的行(或列)化成低一阶行列式,直至降到三阶或二阶行列式,最后直接计算。
例4 计算行列式 1
2
12
121211
2112
1。 解 此行列式的特点是每一行或每一列的元素之和相等,利用这个特点将行列式的第二、三列都加到第一列相应的元素上,再化为三角形行列式求值。
121212
1211
21
1
2
1=1212212122
1
1
2=2
12
1
0021
02112-
-=2
10
02
102112-
=2
1- 例5 计算行列式9
21310016
1313121-----------
解 用降阶法求之。
12
21
513
41212
2
1
3
0001513
1412192
1
3
100161313121--------=----------=
----------- 1520
51
12005
101
412=---=------=
例6 计算行列式4
6
6
353
331
---+---x x x 解 用降阶法求之。
46
6
353
331
---+---x x x =4
16
313
3
1)2(4
26
32
33
01
------+=-+--+---x x x x x x x
=]9)1)[(2(1
33
1)
2(1
0331
3
3
1)2(2--+=----+=------+x x x x x x x x
=)10)(8)(2(--+x x x 。 3.知道克拉默法则.
第2章 矩阵
1.了解或理解一些基本概念
(1)了解矩阵和矩阵相等的概念;
(2)了解单位矩阵、数量矩阵、对角矩阵、三角形矩阵和对称矩阵的定义和性质; (3)理解矩阵可逆和逆矩阵概念,知道矩阵可逆的条件; (4)了解矩阵秩的概念;
(5)理解矩阵初等行变换的概念。
例1 若A ,B 是两个n阶方阵,则下列说法正确是( )。 A .000=或=,则=若B A AB B .2
2
2
2)+(B B A A B A +⋅+=
C. 若秩,0)(≠A 秩,0)(≠B 则秩0)(≠AB
D. 若秩,)(n A = 秩,)(n B =则秩n AB =)(
解 A : 00=或=B A 只是0=AB 的充分条件,而不是必要条件,故A 错误; B :2
2
2
)+(B A B B A A B A +⋅+⋅+=,矩阵乘法一般不满足交换律,即
A B B A ⋅≠⋅,故B 错误;
C :由秩,0)(≠A 秩,0)(≠B 说明A ,B 两个矩阵都不是0矩阵,但它们的乘积有可能是0矩阵,故秩0)(≠AB 不一定成立,即C 错误;
D :两个满秩矩阵的乘积还是满秩的,故D 正确。
例2 矩阵132100
1100001000
100
0-⎡⎣⎢⎢
⎢⎢⎤⎦
⎥⎥
⎥⎥的秩是( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
解 化成阶梯形矩阵后,可知有3个非0行,故该矩阵的秩为3。
例3 设矩阵 A =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--913210063,⎥⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡-=801962B 则矩阵A 和B 的乘积AB 的第3行第1列的元素的值是 。
解 根据乘法法则可知,矩阵A 和B 的乘积AB 的第3行第1列的元素的值是 3×2+(-1)×9+9×0=-3 应该填写-3
例4 设A 是m ⨯n 矩阵,B 是s ⨯n 矩阵, 则运算有意义的是 。
A .T
AB B .AB C .A T B D .A T B T
解 根据乘法法则可知,两矩阵相乘,只有当左矩阵的列数等于右矩阵的行数时,它们的乘积才有意义,故矩阵T
AB 有意义。正确的选项是A 。
例5 设方程XA -B =X ,如果A -I 可逆,则X = 。
解 由XA -B =X ,得XA -X =B ,X (A -I )=B ,故X = B (A -I )-
1。
应该填写B (A -I )-
1
2. 熟练掌握矩阵的加法、数乘、乘法和转置等运算,掌握这几种运算的有关性质;