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〖高等代数〗:学习笔记.doc
.
《高等代数(上)》:学习笔记
这是我自学的笔记做成的电子档,其中有许多注释,尽量深入浅出,以供大家学习。有些笔误也修正差不多了。课本和王德明老师的符号略有不同,但意思是一样的,祝大家都能通过考试。
第一章 行列式
§1.1 定义
D=231
这是行列式(或写为|D|) 这是矩阵,注意区别
a11x1+
D=a11
代数和右下斜线为正左下斜线为负3阶行列式
代数和
右下斜线为正
左下斜线为负
3阶行列式
偶排列,正号奇排列,负号
偶排列,正号
奇排列,负号
逆序数 τj1,
逆序数
n阶排列,有n!个
n阶排列,有n!个
n阶排列§1.3 n阶行列式的代数和D=a
n阶排列
§1.4 行列式性质
1、行列式转置值不变: D
2、k可以乘上某行(列): kD
3、加法:某行之和 展开为两行列式之和: D
4、互换两行(列):负号 D
5、两行相同(成比例):零值 D
6、某行乘以k加到另一行:值不变 D
所在行列的和(同等于逆序数τ)§1.5 代数余子式
所在行列的和(同等于逆序数τ)
余子式:删去i, j所在的行与列后得到的n-1阶行列式 Aij=(-
余子式:删去i, j所在的行与列后得到的n-1阶行列式
代数余子式
代数余子式
n阶行列式 |D|=ak1
n阶行列式
§1.6 范德蒙行列式|D|=1
第二章 线性方程组
§2.1 克莱姆法则
系数行列式 (b在1列)D1=b1a12
系数行列式 (b在1列)
该解法适用于n阶当D≠0时,方程组有唯一解
该解法适用于n阶
只有当常数项b不全为零时,且s=n时才可用克莱姆法则
只有当常数项b不全为零时,且s=n时才可用克莱姆法则
§2.2 消元法
初等变换:反复对方程进行row变换,最后剩下一个上三角矩阵。
如果线性方程组D≠
§2.3 数域 P
n维基本向量组§2.4 n维向量 α=(a1,
n维基本向量组
数量乘积:kα 零向量:0 负向量:-α 行向量与列向量:
§2.5 线性相关
rank=n,有唯一解rankn,有无穷多解 β=k1α
rank=n,有唯一解
rankn,有无穷多解
由向量组 线性表出
由向量组 线性表出
线性相关
向量组等价:
常数项为0的充要条件 k
常数项为0的充要条件
α线性相关
有待更进一步补充α线性无关
有待更进一步补充
K有解,且不全0
K只有零解
D
D
s
s=
α
αi不能被
不可逆,因为分母不能为0
可逆
rn ,称退化的
r=n 称非退化(或满秩)
特征值λ有重根,不一定相关
特征值λ无重根一定无关
极大线性无关组:每个向量αi都不能被前面某
例(α1, α2,
不
不能表出,即α
§2.6 秩
rank=极大线性无关组的向量个数
行秩=列秩=行列式秩
详见书P154-155页 例6§2.7 求全部解和基础解系的步骤
详见书P154-155页 例6
第一步:求梯阵 增广矩阵
注:如果是求矩阵化和求特征值,只需求基础解系η i,又称特征向量第二步:求一般解
注:如果是求矩阵化和求特征值,只需求基础解系η
n-r个第三步:求特解γ0 设自由
n-r个
第四步:求齐次的一般解 使
即xr+1,xr+2,?
即x
εi
第六步:答:得全部解 γ=γ0+k1η1+k2
基础解系特解全部解
基础解系
特解
全部解
第三章 矩阵
附1:矩阵名词汇总:
方阵: s=n
系数矩阵: s
增广矩阵: s
左下:对角线左三角形梯阵: 左下
左下:对角线左三角形
约化梯阵: 左下
三角矩阵: 左下
对角线上的元素对角矩阵: Λ除
对角线上的元素
单位矩阵: E
零矩阵: O
数量矩阵: kE
转置矩阵: A
分块矩阵: ?
b即系数Rank即矩阵的秩满秩矩阵:
b即系数
Rank即矩阵的秩
逆矩阵: A
伴随矩阵: A
等价矩阵: A初等变换B
初等矩阵: E
正交矩阵: AA
相似矩阵: A~B, B
约当形矩阵:
二次形矩阵:详看§5.1
实对称矩阵:实数,对角线对称
λ即特征值(半)正定矩阵:λ全
λ即特征值
(半)负定矩阵:λ全
不定矩阵: λ不全
标准形矩阵:对角线
附2:一般n维线性方程组、s×n维矩阵、n维向量组的表示法
注:b
注:bi
bi
注:s为行数,n为列数(未知数个数)附:有的书行数用m表示
注:s为行数,n为列数(未知数个数)
附:有的书行数用m表示
注:这个
注:这个ki既可理解为:基础解系ηi
也可以理解为:矩阵对角化后对角线的元素λ
还可以理解为:二次
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