计科八股20260609——10分钟速通《线性代数》,知识点极简版

意志无限接近崩溃,但我知道我不会倒下。

就像一句话说的:你尽可以打败他,却绝不可能消灭他。

我会比想象中的我坚强的,你也是。


写在前头:由于时间原因,我没办法每一个数学符号都完完整整地写清楚写明白。因此文章质量有限,思想永恒。


一、行列式

必须n*n。 2阶、3阶都可以用对角线求,4阶及以上需要用行列式的定义来求。

行列式的定义是各行各列选一个元素,全部相乘,前面加上一个(-1)的t次方。t是逆序数,和你选出来的纵坐标的序列有关。

行列式的几个性质。最重要的是第i行乘上某个数加到第j行上去,行列式的值不变。据此可以将难算的行列式变成上下三角行列式,只用管对角线的乘积。

余子式、代数余子式:前者是屏蔽本行本列的剩余的行列式,后者是前者要做一个符号判定(-1)^(r+c)。

二、矩阵

可以n*m。 拥有加减乘法,"除法"为求逆矩阵。

乘法:m*n n*l = m*l。当AB=0时,可能存在A!=0且B!=0的情况。

矩阵的幂是自己乘自己,因而要求是方阵。同时规定A^0=E。E叫单位矩阵,也就是对角线全为1,其余全为0的矩阵。E^n=E。由此经常出现矩阵十字相乘分解的题型。

转置:行列反转成列行。(A+B)^T=A^T+B^T,(AB)^T=B^T A^T。

方阵的行列式:|A^T|=|A|,|kA|=k^n|A|,|AB|=|A||B|,|A^k|=|A|^k。

可逆性:AB=BA=E,则A可逆,A^-1=B。

A*是代数余子式组成的矩阵,AA*=|A|E,因而A-1=A*/|A|,A*-1=A/|A|。

矩阵的秩:非零子式的最高阶数。即任意r+1阶子式为0,存在r阶子式不为0。

8个性质,重要的是后面几条:

5.max(r(a),r(b))<=r(a,b)<=r(a)+r(b); 6.r(a+b)<=r(a)+r(b);

7.r(ab)=min(r(a),r(b)); 8.Am*n Bn*s=0,则r(A)+r(B)<=n。

剩下的是用秩的性质解方程。

三、线性相关性

存在一组不全为0的k1k2...ks,使得k1a1+k2a2+...+ksas=0。有这个定义可知至少有一个向量可以用其它向量线性表示。

因此这类题的目标就是找到这组k1k2...ks,或者证明这组数必须为0才能使式子成立。

四、特征值、特征向量

A是方阵,Ax=λx。λ是特征值,x是一组特征向量。

问题转换为(λE-A)x=0的方程求解。因此目标转换成讨论λE-A的秩。

例如A是3阶的,r=2,则基础解系存在一个向量;r=1,则基础解系存在两个向量。

特征值性质:|A|=λ1λ2λ3,tr(A)叫做迹,代表主对角线元素和,=λ1+λ2+λ3。

有的矩阵是以A的多项式为基础的,那么新矩阵的特征值与A有关,如B=A^2,则Bx=A(λx)=λ(Ax)=λ^2 x。因此B的特征值是λ^2。

矩阵的相似对角化:求一个可逆矩阵P使得P-1AP=/\,其中/\为diag(λ1,λ2,...,λn),那么P是(a1,a2,...,an)。

如果还要求P是正交单位阵,那么先让P变成正交阵:schmidt正交化:b2=a2-(a1*a2)/(a1*a1)*a1。然后再单位化,单位化就是变成根号下几几几,平方和为1。


速通结束。

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