线性代数

来源:互联网 发布:宝山行知实验幼儿园 编辑:程序博客网 时间:2024/05/03 19:12

1、行列式

行列式的概念首先是在求解方程个数与未知量个数相同的一次方程组时提出来的(以后常把一次方程组称为线性方程组),例如对于一个二元一次方程组
红色字体

{a11x1+a12x2=b1a21x1+a22x2=b2

a11a22a12a210时,用消元法求解,其解为:
x1=b1a22a12b2a11a22a12a21,x2=a11b2b1a21a11a22a12a21

如果记:
D=acbd

则上面的式子可以表示为:
x1=b1b2a12a22a11a21a12a22,x2=a11a21b1b2a11a21a12a22

我们把上式中的D叫做二阶行列式。

n2个数aij(i,j=1,2,,n)组成的n阶行列式

D=a11a21an1a12a22an2a1na2nann
是一个算式。当n=1时,定义D=|a11|=a11;当n2时,定义
D=a11A11+a12A12++a1nA1n=j=1na1jA1j

其中A1j=(1)1+jM1jM1jD中去掉第1行第j列全部元素后,按原顺序排成的n1阶行列式,即
M1j=a21a31an1a2j1a3j1anj1a2j+1a3j+1anj+1a2na3nann(j=1,2,,n)
并称M1j为元素a1j余子式A1j为元素a1j代数余子式

矩阵

消元法的基本思想是通过消元变形把方程组化简成容易求解的同解方程组,如对下面的线性方程组通过消元法化简

2x12x2   +6x4=22x1x2+2x3+4x4=23x1x2+4x3+4x4=35x13x2+x3+20x4=2

通过化简可以得到:
x1x2   +3x4=1   x2+2x32x4=0      x33x4=1         x4=0

数域F中个数aij(i=1,2,,m;j=1,2,,n)排成m行n列,并以圆括弧(或方括弧)的数表

a11a21an1a12a22an2a1na2nann
称为数域F上的mxn矩阵,通常用大写字母记做AAm×n有时也记做A=(aij)m×n
其中aij称为矩阵A的第ij列元素,
aijR(实数域)时,A称为实矩阵;
aijC(复数域)时,A称为复矩阵;
m×n个元素全部为零时,该矩阵叫做零矩阵,记做0
m=n时,称An阶矩阵(或者n阶方阵)

内积

1、设α⃗ ={a1,a2,,an}Tβ⃗ ={b1,b2,,bn}TRn,规定α⃗ β⃗ 的内积为:

(α⃗ ,β⃗ )=a1b1+a2b2++anbn

α⃗ ,β⃗ 为列向量时,(α⃗ ,β⃗ )=α⃗ Tβ⃗ =β⃗ Tα⃗ ;
2、向量α⃗ 的长度||α⃗ ||=(α⃗ ,α⃗ )
3、向量α⃗ ,β⃗ 之间的夹角定义为:
<α⃗ ,β⃗ >=arccos(α⃗ ,β⃗ )||α⃗ ||||β⃗ ||

4、非零向量α⃗ β⃗ 正交(或垂直)的充分必要条件是(α⃗ ,β⃗ )=0

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