经济数学线性代数(1)
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第一章行列式(一)行列式的定义1.行列式的定义D n=∑(-1)t a1c1a2c2…a n cn(t是列标c的逆序数)=∑(-1)t a r11a r22…a rn n(t是行标r的逆序数) 2.余子式及代数余子式设有n阶行列式D n,对任何一个元素a ij,划去它所在的第i行及第j列,剩下的元素按原先次序组成一个n-1阶行列式,称它为元素a ij的余子式,记作M ij,再记A ij=(-1)i+j M ij,称A ij为元素a ij的代数余子式.3.特殊行列式①②③(二)行列式的性质性质1 行列式与它的转置行列式相等,即|A|=|A T|性质2用数k乘行列式D中某一行(列)的所有元素等于用数k乘此行列式D.推论1行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式符号的外面性质3互换行列式的任意两行(列),行列式的值改变符号.推论2如果行列式中有某两行(列)相同,则此行列式的值等于零.推论3 如果行列式中某两行(列)的对应元素成比例,则此行列式的值等于零.性质4如果行列式某行(列)所有元素均为两个数的和,则行列式可以按该行(列)拆为两个行列式的和.性质5 把行列式某一行(列)所有元素都乘以同一个数然后加到另一行(列)的对应元素上去,行列式不变. 定理1(行列式展开定理)n阶行列式D=|a ij|n等于它任意一行(列)各元素与其对应的代数余子式的乘积的和,即D=a i1A i1+a i2A i2+…+a in A in(i=1,2,…n)(D按第i行的展开式)或D=a1j A1j+a2j A2j+…+a nj A nj(j=1,2,…n)(D按第j列的展开式)定理2行列式D=|a ij|n的任一行(列)各元素与另一行(列)对应元素的代数余子式的乘积之和等于零.即a i1A k1+a i2A k2+…+a in A kn=0(i≠k)或a1j A1s+a2j A2s+…+a nj A ns=0(j≠s)(三)行列式的计算行列式的计算主要采用以下两种基本方法:(1)利用行列式性质,把原行列式化为上三角(或下三角)行列式再求值(2)把原行列式按选定的某一行或某一列展开,把行列式的阶数降低,再求出它的值,通常是利用性质在某一行或某一列中产生很多个“0”元素,再按这一行或这一列展开:第二章矩阵(一)矩阵的定义矩阵定义:m*n个数a ij(i=1,2,…m,j=1,2,…n)排列成一个m行n列的有序数表,称为m*n矩阵,记为(a ij)m*n (二)矩阵的运算1.矩阵的同型与相等设有矩阵A=(a ij)m*n, B=(b ij)k*s,若m=k, n=s,则说A与B是同型矩阵,若A与B同型,且对应元素相等,即a ij=b ij,则称矩阵A与B相等,记为A=B2.矩阵的加、减法设A=(a ij)m*n, B=(b ij)m*n,是两个同型矩阵,则A+B=(a ij+b ij)m*n , A-B=(a ij-b ij)m*n注意:矩阵的相加(减)体现为对应元素的相加(减),只有A与B为同型矩阵,它们才可以相加(减).①A+B=B+A ②(A+B)+C=A+(B+C) ③A-B=A+(-B)3.数乘运算设A=(a ij)m*n,k为任一个数,则规定kA=(ka ij)m*n, 数k与矩阵A的乘积就是A中所有元素都乘以k①(kj)A=k(j A) ②(k+j)A=k A+j A ③k(A+B)=k A+k B4.乘法运算设A=(a ij)m*k,B=(b ij)k*n,则规定AB=(c ij)m*n,其中c ij=a i1b1j+a i2b2j+…+a ik b kj (i=1,2,…,m, j=1,2,…,n)只有当左矩阵A的列数与右矩阵B的行数相等时,AB才有意义,且AB的行数为A的行数,AB的列数为B的列数,AB中的元素是由左矩阵A中某一行元素与右矩阵B中某一列元素对应相乘再相加而得到.矩阵乘法与普通数乘法不同:不满足交换律,即①AB≠BA②当AB=0,不能推出A=0或B=0,不满足消去律.①(AB)C=A(BC) ②A(B+C)=AB+AC ③(B+C)A=BA+CA ④k(AB)=(k A)B=A(k B)⑤AE=EA=A5.方阵的乘幂与多项式方阵A为n阶方阵,则A m=AAA…A(m个).①A k A j=A k+j ②(A k)j=A kj ③特别地A0=E④若f(x)=a m x m+a m-1x m-1+…+a1x+a0,则规定f(A)=a m A m+a m-1A m-1+…+a1A+a0E,称f(A)为A的方阵多项式。
线性代数知识点第一章 行列式1. 二阶、三阶行列式的计算*2. 行列式的性质(转置,换行,数乘,求和,数乘求和)3. 行列式展开(=D ,=0)4. 利用性质计算四、五阶行列式5. 克拉默法则解线性方程组及对方程组解的判定(分非齐次的和齐次的) 主要是行列式的计算第二章 矩阵1. 矩阵的定义、矩阵的行列式的定义及矩阵与行列式的区别2. 矩阵的运算(加减、数乘、乘法不满足交换律、转置、方阵的幂)3. 特殊的矩阵(对角、数量、单位矩阵、三角形矩阵、对称矩阵、分块矩阵)4. 矩阵的初等变换(三种)、行阶梯形、行最简形、标准形5. 逆矩阵的定义、运算性质6. 利用初等变换求逆矩阵及矩阵方程7. 矩阵的秩的概念及利用初等变换求矩阵的秩主要是矩阵的运算及逆矩阵和秩的求解第三章 线性方程组1. 线性方程组的求解(分非齐次的和齐次的)2. 线性方程组解的判定(分非齐次的和齐次的)3. N 维向量空间4. 向量间的线性关系a) 线性组合b) 线性相关与线性无关c) 极大无关组5. 线性方程组解的结构(分非齐次的和齐次的)主要是线性相关无关的判定及极大无关组、线性方程组的求解经济数学知识点第七章 无穷级数6. 无穷级数的概念:1231n n n uu u u u ∞==+++++∑7. 无穷级数的敛散性:部分和有极限——级数收敛8. 无穷级数的性质(和差、数乘、加减项、加括号、必要条件——通项不收敛于零)9. 正项级数收敛的基本定理——正项级数收敛的充分必要条件是:它的部分和数列n S 有界10. 常用判别法a) 比较判别法• 参考级数(p-级数、几何级数)• 推论(极限) b)比值判别法 c)根值判别法 • 不需要参考级数 • 与1比较(有时要结合比较判别法)——P285例9 11.交错级数:莱布尼茨定理 12.任意项级数 13.幂级数 a)幂级数的性质(和差、连续性、可积性、可导性——求和函数) b)收敛半径及收敛域 c)非特殊幂级数要结合换元法 14.泰勒公式和麦克劳林公式 15.泰勒级数和麦克劳林级数(条件) 16.函数的幂级数展开 a)直接法(泰勒级数法) b) 三种常用函数的泰勒展开式2111(,)2!!x n e x x x x n =+++++∈-∞+∞ 213511sin (1) (,)3!5!(21)!n n x x x x x x n +=-+-+-+∈-∞+∞+ 2311(1) (1,1)1n n x x x x x x=-+-++-+∈-+17. 函数的幂级数展开(间接法) – 利用已有的函数泰勒展开式 – 变量代换, 四则运算, 恒等变形, 逐项求导, 逐项积分 – 注意等式成立的范围 18.幂级数的应用举例 – 近似计算 19. 常用的泰勒公式01(1);1n n x x ∞==-∑01(2)(1);1n n n x x ∞==-+∑2201(3);1n n x x ∞==-∑0(4);!nx n x e n ∞==∑ 210(5)sin (1);(21)!n nn x x n +∞==-+∑10(6)ln(1)(1).1n n n x x n +∞=+=-+∑第八章 多元函数1. 空间解析几何简介2. 多(二)元函数的概念a) 定义域b) 二元函数的图象是一个曲面3. 二元函数的极限(方向任意)4. 二元函数的连续性及闭区间上连续函数的性质5. 二元函数的偏导数a) 偏导数的定义及计算b) 高阶偏导数c) 可微的必要条件、充分条件d) 二元函数的全微分e) 全微分在近似计算中的应用f) 复合函数的微分法(链式法则)g) 隐函数的微分法h) 二元函数的极值的必要条件、充分条件),(y x f 在点),(00y x 处是否取得极值的条件如下:(1)20B AC -<时具有极值, 当0<A 时有极大值, 当0>A 时有极小值; (2)20B AC ->时没有极值;(3)20B AC -=时可能有极值,也可能没有极值i) 条件极值及拉格朗日乘数法6. 二重积分a) 二重积分的定义及几何意义b) 二重积分的性质(数乘、和差、可加性、比较、长度、范围、中值) c) 二重积分的计算i. 积分顺序的交换ii. 化为累次积分第九章 微分方程与差分方程简介1. 微分方程的的概念2. 一阶微分方程——注意常数C 的选择a) 可分离变量的微分方程()()g y dy f x dx =、()()dy f x g y dx = b) 齐次微分方程()dy y f dx x= c) 一阶线性微分方程()()dy P x y Q x dx+= i. 一阶线性齐次方程()0dy P x y dx+= ii. 一阶线性非齐次方程()()dy P x y Q x dx+= 3. 几种二阶微分方程a) 22() d y f x dx=型的微分方程——两端连续两次积分即可 4. 差分方程。
线性代数知识点总结第一章行列式第一节:二阶与三阶行列式把表达式称为所确定的二阶行列式,并记作,即结果为一个数。
同理,把表达式称为由数表所确定的三阶行列式,记作。
即=二三阶行列式的计算:对角线法则注意:对角线法则只适用于二阶及三阶行列式的计算。
利用行列式计算二元方程组和三元方程组:对二元方程组设则,对三元方程组,设,,,,则,,。
(课本上没有)注意:以上规律还能推广到n元线性方程组的求解上。
第二节:全排列及其逆序数全排列:把个不同的元素排成一列,叫做这个元素的全排列(或排列)。
n个不同的元素的所有排列的总数,通常用Pn (或An)表示。
(课本P5)逆序及逆序数:在一个排列中,如果两个数的前后位置与大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么称它们构成一个逆序,一个排列中,逆序的总数称为这个排列的逆序数。
排列的奇偶性:逆序数为奇数的排列称为奇排列;逆序数为偶数的排列称为偶排列。
(课本P5)计算排列逆序数的方法:方法一:分别计算出排在前面比它大的数码之和即分别算出这n个元素的逆序数,这个元素的逆序数的总和即为所求排列的逆序数。
方法二:分别计算出排列中每个元素前面比它大的数码个数之和,即算出排列中每个元素的逆序数,这每个元素的逆序数之总和即为所求排列的逆序数。
(课本上没有)第三节:n阶行列式的定义定义:n阶行列式等于所有取自不同行、不同列的n个元素的乘积的代数和,其中p1 p2 … pn是1, 2,… ,n的一个排列,每一项的符号由其逆序数决定。
也可简记为,其中为行列式D的(i,j元)。
根据定义,有说明:1、行列式是一种特定的算式,它是根据求解方程个数和未知量个数相同的一次方程组的需要而定义的;2、n阶行列式是项的代数和;3、n阶行列式的每项都是位于不同行、不同列n个元素的乘积;4、的符号为,t的符号等于排列的逆序数5、一阶行列式不要与绝对值记号相混淆。
推论1:上,下三角行列式的值均等于其主对角线上各元素的乘积。
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211201231--=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 ji M +-=)1(,其中ij M 为ij a 的余子式,可知 23A =11311131)1(32-=-+。
应该填写 1131-。
例2 下列等式成立的是( ) ,其中d c b a ,,,为常数。
A .acb d dc ba -= B .111111c bd a d c b a +=++C .d c b a d c ba 22222= D .111111c b d a d c b a ⋅=⋅⋅ 解 因为 dc ba d cb acd 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,111111c b d a d c b a +=++,所以选项B 是正确的。
因为d c ba d cb a dc b a 242222≠=,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 --,111111c b d a d c b a ⋅≠⋅⋅,所以选项D 是错误的。
例3 行列式4321100001000010=D = 。
解 按第1列展开行列式,得6300020001)1(432130000200001014-=-==+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。
经济数学线性代数(第三版)课后习题详解(第一章)
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线性代数知识点总结线性代数是数学的一个分支,它的研究对象是向量,向量空间,线性变换和有限维的线性方程组。
下面是小编想跟大家分享的线性代数知识点总结,欢迎大家浏览。
第一章行列式知识点1:行列式、逆序数知识点2:余子式、代数余子式知识点3:行列式的性质知识点4:行列式按一行(列)展开公式知识点5:计算行列式的方法知识点6:克拉默法则第二章矩阵知识点7:矩阵的概念、线性运算及运算律知识点8:矩阵的乘法运算及运算律知识点9:计算方阵的幂知识点10:转置矩阵及运算律知识点11:伴随矩阵及其性质知识点12:逆矩阵及运算律知识点13:矩阵可逆的判断知识点14:方阵的行列式运算及特殊类型的矩阵的运算知识点15:矩阵方程的求解知识点16:初等变换的概念及其应用知识点17:初等方阵的概念知识点18:初等变换与初等方阵的关系知识点19:等价矩阵的概念与判断知识点20:矩阵的.子式与最高阶非零子式知识点21:矩阵的秩的概念与判断知识点22:矩阵的秩的性质与定理知识点23:分块矩阵的概念与运算、特殊分块阵的运算知识点24:矩阵分块在解题中的技巧举例第三章向量知识点25:向量的概念及运算知识点26:向量的线性组合与线性表示知识点27:向量组之间的线性表示及等价知识点28:向量组线性相关与线性无关的概念知识点29:线性表示与线性相关性的关系知识点30:线性相关性的判别法知识点31:向量组的最大线性无关组和向量组的秩的概念知识点32:矩阵的秩与向量组的秩的关系知识点33:求向量组的最大无关组知识点34:有关向量组的定理的综合运用知识点35:内积的概念及性质知识点36:正交向量组、正交阵及其性质知识点37:向量组的正交规范化、施密特正交化方法知识点38:向量空间(数一)知识点39:基变换与过渡矩阵(数一)知识点40:基变换下的坐标变换(数一)第四章线性方程组知识点41:齐次线性方程组解的性质与结构知识点42:非齐次方程组解的性质及结构知识点43:非齐次线性线性方程组解的各种情形知识点44:用初等行变换求解线性方程组知识点45:线性方程组的公共解、同解知识点46:方程组、矩阵方程与矩阵的乘法运算的关系知识点47:方程组、矩阵与向量之间的联系及其解题技巧举例第五章矩阵的特征值与特征向量知识点48:特征值与特征向量的概念与性质知识点49:特征值和特征向量的求解知识点50:相似矩阵的概念及性质知识点51:矩阵的相似对角化知识点52:实对称矩阵的相似对角化.知识点53:利用相似对角化求矩阵和矩阵的幂第六章二次型知识点54:二次型及其矩阵表示知识点55:矩阵的合同知识点56 : 矩阵的等价、相似与合同的关系知识点57:二次型的标准形知识点58:用正交变换化二次型为标准形知识点59:用配方法化二次型为标准形知识点60:正定二次型的概念及判断。