线性代数知识点总结

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线性代数知识点总结

第一章 行列式

(一)要点

1、二阶、三阶行列式

2、全排列和逆序数,奇偶排列(可以不介绍对换及有关定理),n 阶行列式的定义

3、行列式的性质

4、n 阶行列式ij a D =,元素ij a 的余子式和代数余子式,行列式按行(列)展开定理

5、克莱姆法则

(二)基本要求

1、理解n 阶行列式的定义

2、掌握n 阶行列式的性质

3、会用定义判定行列式中项的符号

4、理解和掌握行列式按行(列)展开的计算方法,即

5、会用行列式的性质简化行列式的计算,并掌握几个基本方法:

归化为上三角或下三角行列式,

各行(列)元素之和等于同一个常数的行列式,

利用展开式计算

6、掌握应用克莱姆法则的条件及结论

会用克莱姆法则解低阶的线性方程组

7、了解n 个方程n 个未知量的齐次线性方程组有非零解的充要条件

第二章 矩阵

(一)要点

1、矩阵的概念

n m ⨯矩阵n m ij a A ⨯=)(是一个矩阵表。当n m =时,称A 为n 阶矩阵,此时由A 的元素按原来排列的形式构成的n 阶行列式,称为矩阵A 的行列式,记为A .

注:矩阵和行列式是两个完全不同的两个概念。

2、几种特殊的矩阵:对角阵;数量阵;单位阵;三角形矩阵;对称矩阵

3、矩阵的运算;矩阵的加减法;数与矩阵的乘法;矩阵的转置;矩阵的乘法

(1)矩阵的乘法不满足交换律和消去律,两个非零矩阵相乘可能是零矩阵。

如果两矩阵A 与B 相乘,有BA AB =,则称矩阵A 与B 可换。

注:矩阵乘积不一定符合交换

(2)方阵的幂:对于n 阶矩阵A 及自然数k ,

规定I A =0

,其中I 为单位阵 .

(3) 设多项式函数k k k k a a a a ++++=--λλλλϕ1110)( ,A 为方阵,矩阵A 的

多项式I a A a A a A a A k k k k ++++=--1110)( ϕ,其中I 为单位阵。

(4)n 阶矩阵A 和B ,则B A AB =.

(5)n 阶矩阵A ,则A A n λλ=

4、分块矩阵及其运算

5、逆矩阵:可逆矩阵(若矩阵A 可逆,则其逆矩阵是唯一的);矩阵A 的伴随矩阵记为*A ,

矩阵可逆的充要条件;逆矩阵的性质。

6、矩阵的初等变换:初等变换与初等矩阵;初等变换和初等矩阵的关系;矩阵在等价意义下的标准形;矩阵A 可逆的又一充分必要条件:A 可以表示成一些初等矩阵的乘积;用初等变换求逆矩阵。

7、矩阵的秩:矩阵的k 阶子式;矩阵秩的概念;用初等变换求矩阵的秩

8、矩阵的等价

(二)要求

1、理解矩阵的概念;矩阵的元素;矩阵的相等;矩阵的记号等

2、了解几种特殊的矩阵及其性质

3、掌握矩阵的乘法;数与矩阵的乘法;矩阵的加减法;矩阵的转置等运算及性质

4、理解和掌握逆矩阵的概念;矩阵可逆的充分条件;伴随矩阵和逆矩阵的关系;当A 可逆时,会用伴随矩阵求逆矩阵

5、了解分块矩阵及其运算的方法

(1)在对矩阵的分法符合分块矩阵运算规则的条件下,其分块矩阵的运算在形式上与不分块矩阵的运算是一致的。

(2)特殊分法的分块矩阵的乘法,例如n m A ⨯,l n B ⨯,将矩阵B 分块为

) (21l b b b B =,其中j b (l j 2, ,1=)是矩阵B 的第j 列,

又如将n 阶矩阵P 分块为) (21n p p p P =,其中j p (n j 2, ,1=)是矩阵P 的第j 列.

(3)设对角分块矩阵

⎥⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣

⎡=SS A A A A 2211 ,),2,1(s P A PP =均为方阵, A 可逆的充要条件是PP A 均可逆,s P ,2,1=,且

6、理解和掌握矩阵的初等变换和初等矩阵及其有关理论;掌握矩阵的初等变换;化矩阵为行最简形;会用初等变换求矩阵的秩、求逆矩阵

7、理解矩阵的秩的概念以及初等变换不改变矩阵的秩等有关理论

8、若矩阵A 经过有限次初等变换得到矩阵B ,则称矩阵A 和矩阵B 等价,记为B A ≅. n m ⨯矩阵A 和B 等价当且仅当)()(B r A r =,在等价意义下的标准型:若r A r =)(,则

r D A ≅,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0

00 r r I D ,r I 为r 阶单位矩阵。 因此n 阶矩阵A 可逆的充要条件为n I A ≅。

第三章 线性方程组

(一)要点

1、n 维向量;向量的线性运算及其有关运算律

记所有n 维向量的集合为n R ,n R 中定义了n 维向量的线性运算,则称n

R 为 n 维向量空间。

2、向量间的线性关系

(1)线性组合与线性表示;线性表示的判定

(2)线性相关与线性无关;向量组的线性相关与无关的判定

3、向量组的等价,向量组的秩;向量组的极大无关组及其求法;向量组的秩及其求法

(1)设有两个向量组

向量组)(A 和)(B 可以相互表示,称向量组)(A 和)(B 等价。向量组的等价具有传递性。

(2)一个向量组的极大无关组不是惟一的,但其所含向量的个数相同,那么这个相同

的个数定义为向量组的秩。

4、矩阵的秩与向量组的秩的关系

5、线性方程组的求解

(1)线性方程组的消元解法

(2)线性方程组解的存在性和唯一性的判定

(3)线性方程组解的结构