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  • 线性代数学习笔记——第一章

    线性代数学习笔记——第一章

    老规矩,不放图,没找到合适的图床平台

    二阶三阶行列式

    • 行列式一定是方的。

    • 排列:由1,2,...,n组成的一个有序数组叫n级排列,中间不能缺数。

    • 逆序:大数排在小数前面。

    • 逆序数:逆序的总数。

    • 奇排列:逆序数为奇数的排列。

    • 偶排列:逆序数为偶数的排列。

    • 标准排列:逆序数为0的排列,也称为自然排列。(由n个数构成的逆序数为0的排列称为N级标准排列)

    • 对换:交换排列中的两个数。

    • 定理:1、一个排列每做一次对换,排列奇偶性改变。

      ​ 2、在所有的N级排列中,奇排列和偶排列的数量相等,各占:(frac{n!}{2})




    二阶三阶行列式

    按行展开:

    • 标取标准排列。

    • 列标取排列的所有可能,从不同行不同列取出n个元素相乘。

    • 一共有N!项。

    • 每一项的符号由标排列的奇偶性决定。


    按列展开:

    • 标取标准排列。

    • 行标取n级排列的所有可能。

    • 一共有N!项。

    • 每一项的符号由标排列的奇偶性决定。


    既不按行展开,也不按列展开:

    • 行标和列标都取n级排列的所有可能。

    • 一共有n!项。

    • 符号由行标和列标的奇偶性共同决定。

    • 如下图:


    特殊结构行列式:

    • 上三角行列式

    • 下三角行列式

    • 对角型行列式

      • 以上三种的值都为主对角线元素相乘。
    • 山寨版上三角行列式

    • 山寨版下三角行列式

    • 山寨版对角型行列式

      • 以上三种的值都等于次对角线元素相乘,符号由((-1)^{frac{n(n-1)}{2}})决定。



    行列式的性质

    转置:

    • 将行列式的做成,转置记作:DTD'(T表示Transformers)。
    • 行列式转置后值不变。
    • 行列式转置的转置等于本身。

    性质:

    • 行列式两行互换,值变号。

    • 行列式两行(列)对应相等,行列式等于零。

    • 行列式D某一行(列)元素都乘以数k,等于k乘以行列式D。

    • 行列式两行(列)对应成比例,行列式等于零。

      • 推论:行列式某行(列)都为零时,行列式为零。
        • 提取公因子0,则0提到外面后乘以行列式肯定等于0。
        • 根据行列式展开的定义来理解,展开项不同行不同列取到的元素肯定会包含0,所以行列式必然等于零。
      • 引申:
        • 行列式两行(列)对应成比例;
        • 行列式两行(列)相等;
        • 行列式某行均为零;
        • 可以推出行列式为零,但是反过来,行列式为零,上述三个条件可能都不成立。
    • 若行列式某一行元素都可以表示为两项和,则行列式等于两个行列式相加。

    • 行列式某一行(列)乘以数k加到另一行(列)上去,行列式的值不变。


    解题思路:

    • 统一化为上三角形式。
    • 先处理第1列,再第2列,依次处理第n列。
    • 第一列处理结束后,第一行将不再参与后续的运算,同理。



    行列式按行展开

    行列式展开定理:

    • 余子式:去掉行列式指定元素所在行和所在列元素后得到的新行列式Mij

    • 代数余子式:在余子式前面添加(-1)i+j

    • 降阶:行列式按某一行(列)展开:

      • 行列式的值 = 任意一行(列)各元素乘以自己的代数余子式的乘积之和。
      • 注意:选零较多的行(列)展开。
    • 异乘变零定理:某行元素与另一行元素的代数余子式乘积之和为零。


    • 拉普拉斯定理:

      • k阶子式:任取k行k列,处于交叉处构成的行列式。

      • k阶子式的余子式:除去k阶子式所在行所在列,其余行列形成的子式为k阶子式的余子式

      • k阶子式的代数余子式:在余子式前面添加(−1)(i1+i2+...+ik)+(j1+j2+...+jk)

      • 拉普拉斯展开定理:在n阶行列式中,任意取定k行,由k行元素组成的所有k阶子式与代数余式乘积之和等于行列的值。


    • 行列式相乘定理:同阶行列式相乘的值 = 两个行列式做矩阵乘法后得到的行列式的值。



    行列式的计算

    • 纯数字行列式计算(零较少):将行列式化为上三角行列式。

    • 通过构造新的行列式求余子式或代数余子式。

    • 符号运算的n阶行列式,“构造行和”,化为特殊形式的行列式进行求值。

    • 三叉形行列式:在顶上加一行1,左边加一列0,行列式的值不变。

    • 范德蒙德行列式:太懒了,不放图,懂了就easy了!

    • 反对称行列式:主对角线为0,上下位置相反数,奇数阶的反对称行列式的值为0。

    • 对称行列式:主对角线无要求,上下位置对应相等。



    克莱姆(Cramer)法则:

    • 解方程组:只适用于方程个数等于未知量个数。

    • 解齐次线性方程组:齐次线性方程组右边常数项全为0,齐次线性方程组至少有0解。

    前几天连续通宵了两夜后,身体出了一些问题:痱子、过敏、失眠、腿痛、偏头痛、颈椎痛、眼睛也痛。
    昨日学校又公示了数学竞赛的培训的计划:8月1日开始。为了每天早晨8点起床,这几天也在尽力调整自己的生物钟,调整自己的状态,这也直接导致七月下旬的计划一拖再拖,无法完成了。
    迫不得已只能将计划进行更改了,数据结构也得先放一放了,相关的笔记估计得拖到8月中旬进行量产了。
    git的使用和github的着手估计也得放到8月中旬时刻再火力全开了。
    数学建模也让我头疼,从昨天开始着手线性代数,计划五天内结束线性代数,同时通过Typora进行Markdown的练手。
    然后完成一本数据结构的书,(同时开始着手准备概率论、数理统计的学习材料)。
    同时将一些8月的聚会提前以便8月的时候进行修仙!!!

    本是青灯不归客, 却因浊酒留风尘
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/wit-panda/p/13374914.html
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