线性方程

线性方程组

  • 对增广矩阵作初等行变换,化为行阶梯型
  • 若mxn矩阵的元素全为0,则称为零矩阵,记作Omn (或简记为O).

矩阵算数

  • 非奇异矩阵

    • 可逆
    • 行列式!=0
    • Ax=b有一个解
    • Ax=0唯一解x=0
    • 唯一A^-1^=B
  • 奇异

    • det=0
    • O是奇异矩阵
    • 没有逆
  • 对称矩阵A^T^=A

    • A+A^T^
    • AA^T^
  • 反对称矩阵A^T^=-A
  • A-A^T^

初等矩阵

  • I^-1^=I

行列式

  • 余子式a~ij~det(M~ij~)
  • 代(负)数余子式(-1)^i+j^
  • 计算A|I变成I|A^-1^
  • AB=I

    • A^-1^=B
  • det(AB)=det(A)det(B)=det(BA)
  • det(A^-1^)=det(A)^-1^
  • det(kA)=k^n^det(A)
  • $ adjA=\left|\begin{array}{cccc} A_{11}& A_{21} &...
    &A_{n1}\ A_{12}^n&A_{22}&...&A_{n2}&\\ ...&...&...&...\\
    A_{1n}&A_{2n}&...&A_{nn}
    \end{array}\right| $
  • A(adjA)=(adjA)A=|A|I
  • $A^{-1}=adjA/det(A)$

    • 可逆
  • |adjA|=|A|^n-1^
  • AB=I

    • adjA=B

向量空间

n维向量空间及其子空间

  • 不含零向量的子集不可能是子空间
  • N(A)称为矩阵A的零空间,也是Ax=0的解
  • Span()是向量组{}张成的子空间

    • 向量组{}是R^n^的张集
    • 需要有解

线性相关无关

  • 线性无关

    • Vx=0只有0解
    • N(A)={0}
  • 线性相关

    • Vx=0有非零解
    • N(A)!={0}
  • 最小张集

    • 最大线性无关

基和维数

  • 一组基

    • 最小张集
  • 维数dim

    • dimR^n^=n
  • dimN(A)为矩阵A的零度(解空间的维数)

基变换

  • 过渡矩阵S

    • d=Sc

行列空间

  • A为mxn的矩阵

    • 行空间是R^n^的子空间
    • 行空间的维数rank(A)秩

      • =行阶梯型中首变量的个数
      • =列空间的维数

        • rank(A)=rank(A^T^)
    • 列空间是R^m^的子空间
    • rank(A)<=min(m,n)
  • 秩零度定理

    • rank(A)+dimN(A)=min(m,n)
  • rank(A)<行或列

    • 行/列向量线性相关
    • dimN(A)>0
    • Ax=0有非零解