小黑子的线性代数:第一章

news2024/11/25 6:49:04

线代从入门到入土:一

  • 小黑子的线代系列:第一章
    • 1. 行列式
      • 1.1 二阶行列式
      • 1.2 三阶行列式
      • 1.3 小结
    • 2. 全排列与逆序数
      • 2.1 全排列
      • 2.2 逆序数
    • 3. 对换
    • 4. n阶行列式的定义
    • 5. 余子式和代数余子式
    • 6. 行列式的性质
      • 6.1 转置行列式
      • 6.2 对换变号
      • 6.3 提取公因子
      • 6.4 行列式加法
      • 6.5 倍加不变
      • 6.6 性质的应用
      • 6.7 行列式的初等变换
      • 6.8 小结
    • 7. 三阶行列式的展开
    • 8. n阶行列式的展开定理
      • 8.1 引理1
      • 8.2 引理2
      • 8.3 定理n阶行列式的值等于它的任一行(或列)的每个元素与其对应代数余子式的乘积之和。
      • 8.4 推论:行列式的某一行(或列)中各元素与另一行(或列)中对应元素代数余子式的乘积之和等于零。
      • 8.5 小结:
    • 9. 行列式的计算
      • 9.1 行列式常用方法
      • 9.1 三角型行列式
      • 9.2 行和(列和)相等行列式
      • 9.3 两条线型行列式
      • 9.4 箭型行列式
      • 9.5 拉普拉斯行列式
      • 9.6 Hessenberg型行列式
      • 9.7 三对角型(三条线型行列式)
      • 9.8 范德蒙行列式
      • 9.9 反对称行列式
      • 9.10 对称行列式
    • 10. 克莱姆法则
      • 10.1 非齐次线性方程组
      • 10.2 齐次线性方程组

小黑子的线代系列:第一章

1. 行列式

n×n数表确定的一种算式

1.1 二阶行列式

(2)二阶行列式是一种算式,它是两项的代数和:

  • 一个是从左上角到右下角的对角线(又叫主对角线)上两个元素的乘积,取正号;
  • 另一个是从右上角到左下角的对角线(又叫副对角线)上两个元素的乘积,取负号.
  • 即计算遵循对角线法则:主对角线元素的乘积减去副对角线元素的乘积.如图所示,实线取正号,虚线取负号.

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二阶行列结构分析
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1.2 三阶行列式

三阶行列式计算同样遵循对角线法则:主对角线元素的乘积减去副对角线元素的乘积.如图所示,实线取正号,虚线取负号.
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但是注意,对角线法制对四阶行列以上的不适用

三阶行列结构分析
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1.3 小结

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2. 全排列与逆序数

2.1 全排列

定义把n个不同的元素排成一排,叫做这n个元素的全排列,简称排列.共n!种

规定各元素之间有个标准次序.
比如:n个自然数的标准次序为:由小到大1,2,…,n

数字由小到大的n级排列1234…n称为自然序排列

2.2 逆序数

Γ、γ:读作gamma

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例题:
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3. 对换

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定理:
在所有的n级排列中(n≥2) ,奇排列与偶排列
的个数相等,各为n!/2个.
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案例:
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4. n阶行列式的定义

分析:
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n阶行列式的定义:
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5. 余子式和代数余子式

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余子式
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代数余子式
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四阶案例:
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6. 行列式的性质

6.1 转置行列式

简单来说就是行转换为列

  • 性质1:行列式与它的转置行列式相等,即D= D’.

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6.2 对换变号

  • 性质2:互换行列式D的任意两行(或列),D的值变号.

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6.3 提取公因子

  • 性质3:行列式D的某一行(或列)所有元素都乘以数k,等于k乘以D.

推论:

  1. 某行(列)全为0,行列式的值为0
  2. 某两行(列)元素对应成比例,行列式的值为0

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6.4 行列式加法

  • 性质4:若行列式D的某列(或行)元素都是两数之和,则D=两行列式之和

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6.5 倍加不变

  • 性质5:将行列式D的某一行(或列)上所有的元素都乘以数k,加到另一行(或列)对应的元素上,D的值不变.

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6.6 性质的应用

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2.
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3.
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6.7 行列式的初等变换

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初等变换的应用:
1.
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2.
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3.
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6.8 小结

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7. 三阶行列式的展开

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小结:
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8. n阶行列式的展开定理

8.1 引理1

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8.2 引理2

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8.3 定理n阶行列式的值等于它的任一行(或列)的每个元素与其对应代数余子式的乘积之和。

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8.4 推论:行列式的某一行(或列)中各元素与另一行(或列)中对应元素代数余子式的乘积之和等于零。

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案例:
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8.5 小结:

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9. 行列式的计算

9.1 行列式常用方法

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2.
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3.
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4.
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行列式的常见类型
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9.1 三角型行列式

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9.2 行和(列和)相等行列式

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9.3 两条线型行列式

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9.4 箭型行列式

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案例:
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9.5 拉普拉斯行列式

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9.6 Hessenberg型行列式

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案例:
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9.7 三对角型(三条线型行列式)

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案例:
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9.8 范德蒙行列式

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应用
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9.9 反对称行列式

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奇数反对称行列式(特殊)
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9.10 对称行列式

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10. 克莱姆法则

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引导:
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10.1 非齐次线性方程组

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案例:
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10.2 齐次线性方程组

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案例:
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