• 线性代数复习CH1:行列式


    note:本复习资料是用于保研的数学类科目学习,很基础的一些定义性质没有列出,强烈推荐山大线代慕课秦静教授主讲,考试和保研复习都够用了。

    1.行列式

    1.1 行列式的概念

    ∣ a 11 a 12 a 21 a 22 ∣ = a 11 a 22 − a 12 a 21 \left|

    a11a12a21a22" role="presentation" style="position: relative;">a11a12a21a22
    \right| =a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21} a11a21a12a22 =a11a22a12a21

    行列式其实就是速记的符号。

    • 二阶对角线的法则
    • 三阶行列式的对角线法则

    1.2 n阶行列式的定义

    代数余子式的概念:(余子式的概念)
    D = a 11 A 11 + a 12 A 12 + a 13 A 13 类似的有 D = a i 1 A i 1 + a i 2 A i 2 + a i 3 A i 3 , i = 1 , 2 , 3. 或 D = a 1 j A 1 j + a 2 j A 2 j + a 3 j A 3 j , j = 1 , 2 , 3 A i j 称为元素 a i j 的代数余子式 D=a_{11}A_{11}+a_{12}A_{12}+a_{13}A_{13}\\ 类似的有D=a_{i1}A_{i1}+a_{i2}A_{i2}+a_{i3}A_{i3},i=1,2,3.\\ 或D=a_{1j}A_{1j}+a_{2j}A_{2j}+a_{3j}A_{3j},j=1,2,3\\ A_{ij}称为元素a_{ij}的代数余子式 D=a11A11+a12A12+a13A13类似的有D=ai1Ai1+ai2Ai2+ai3Ai3,i=1,2,3.D=a1jA1j+a2jA2j+a3jA3j,j=1,2,3Aij称为元素aij的代数余子式
    n阶行列式的定义:

    余子式 M i j M_{ij} Mij
    D = a i 1 A i 1 + a i 2 A i 2 + . . . + a i n A i n 或 D = a 1 j A 1 j + a 2 j A 2 j + . . . + a m j A m j D=a_{i1}A_{i1}+a_{i2}A_{i2}+...+a_{in}A_{in}或D=a_{1j}A_{1j}+a_{2j}A_{2j}+...+a_{mj}A_{mj} D=ai1Ai1+ai2Ai2+...+ainAinD=a1jA1j+a2jA2j+...+amjAmj

    1.3 特殊行列式的计算

    • 对角行列式

      D = a 11 a 22 . . . a n n D=a_{11}a_{22}...a_{nn} D=a11a22...ann为主对角线元素的乘积

    • 上三角和下三角行列式

      行列式值为对角线元素的乘积

    • 斜三角行列式

    在这里插入图片描述

    1.4 行列式的计算

    1.4.1 性质

    D = D T D=D^T D=DT

    由行列式的性质知成立

    • 互换两行,行列式变号

      推论:若有两行完全相同,那么行列式为0

    • a j 1 A i 1 + a j 2 A i 2 + . . . + a j n A i n = { D , ( i = j ) 0 , ( i ≠ j ) a 1 j A 1 i + a 2 j A 2 i + . . . + a n j A n i = { D , ( i = j ) 0 , ( i ≠ j ) a_{j1}A_{i1}+a_{j2}A_{i2}+...+a_{jn}A_{in}=

      {D,(i=j)0,(ij)" role="presentation" style="position: relative;">{D,(i=j)0,(ij)
      \\ a_{1j}A_{1i}+a_{2j}A_{2i}+...+a_{nj}A_{ni}=
      {D,(i=j)0,(ij)" role="presentation" style="position: relative;">{D,(i=j)0,(ij)
      \\ aj1Ai1+aj2Ai2+...+ajnAin={D,(i=j)0,(i=j)a1jA1i+a2jA2i+...+anjAni={D,(i=j)0,(i=j)

    • 用数k乘以行列式中的某一行(式)等于该行列式的k倍

      推论:提取公因子

    • 行列式中某一行元素加上另一行对应元素的k倍,行列式不变

      利用性质2+按照行展开可证明

    • 若行列式某一行元素是两个数的和,那么可以拆成两个行列式

    1.4.2 行列式的计算

    利用行列式性质:某行(列)加上/减去另一行/列的几倍,行列式不变。

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-YrMupow6-1660352319828)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/Holmes233666/blogImage@main/img/image-20220724160755374.png)]

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9UHX8czg-1660352319829)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/Holmes233666/blogImage@main/img/image-20220724161125991.png)]

    性质2:某行乘k等于k乘以此行列式

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4fY66Ypc-1660352319829)(https://cdn.jsdelivr.net/gh/Holmes233666/blogImage@main/img/image-20220724162206724.png)]

    性质3:互换两行或者两列,行列式变号

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    行用r表示,列用c表示

    image-20220724162421105
    在这里插入图片描述

    1.5 克莱姆法则

    定理1:若方程组的系数行列式 D ≠ 0 D\neq 0 D=0,则方程组有唯一解
    x 1 = D 1 D , x 2 = D 2 D , . . . , x n = D n D x_1=\frac{D_1}{D},x_2=\frac{D_2}{D},...,x_n=\frac{D_n}{D} x1=DD1,x2=DD2,...,xn=DDn
    定理2:若方程组的系数行列式不为0,那么方程组有唯一解

    齐次:没有常数项

    定理3:若齐次方程组的系数行列式不为0,那么方程组有唯一的零解

    非齐次:还有常数项

    方程组 D ≠ 0 D\neq0 D=0 D = 0 D=0 D=0
    齐次只有一组零解有零解与非零解
    非齐次只有一组非零解有多个解或者无解

    1.6 范德蒙德行列式

    范德蒙德行列式:幂指数呈等差数列,按升幂排列

    结果:有两个数相同,那么行列式为0

    项数:共 n ( n − 1 ) 2 \frac{n(n-1)}{2} 2n(n1)

    在这里插入图片描述

    • 识别
    • 例子

    1.7 全排列与逆序数

    1.7.1 逆序数的概念

    逆序数:在一个排列中,逆序的总和称为逆序数

    求法:从第一个元素开始,该元素前有几个元素比他大,这个元素的逆序数就是多少。所有元素的逆序数相加,即得到全排列的逆序数。

    逆序数为奇数的排列称为奇排列

    逆序数为偶数的排列称为偶排列

    对换:在一个排列中,任意调换两个元素,其余元素不变,得到一个新的排列,称为对换。

    对换的性质:

    • 任意一个排列,经过对换后改变奇偶性
    • 在n个元素的全排列中,奇偶排列各占一半,为 n ! / 2 n!/2 n!/2

    1.7.2 行列式的定义方式

    在这里插入图片描述

    定理:n阶行列式D等于他的任意一行/列各元素与其代数余子式的乘积之和。

  • 相关阅读:
    easyexecl导出100万行execl报字体错误的解决办法
    Golang | Leetcode Golang题解之第119题杨辉三角II
    Electron-Vue创建项目及踩坑记录
    【CKA考试笔记】十五、安全管理:验证与授权
    认识一下 ClickHouse
    接口自动化测试框架【reudom】
    万字总结:CSS伪元素和伪类全网最全解析
    Linux 命令(190)—— skill 命令
    宏集干货 | Panorama SCADA平台的警报通知功能配置详解
    微软如何打造数字零售力航母系列科普02 --- 微软低代码应用平台加速企业创新 - 解放企业数字零售力
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_45745854/article/details/126314696