一、普通行列式
(1)
(2)上/下三角行列式
(3)范德蒙行列式
例:
这道题需要注意的是,由于公式(1),导致范德蒙德除了定义中的情况,在某些情况下还可以用于其转置矩阵。
(4)拉普拉斯展开式特殊形式
注意这些都是方阵
例题:
(4)若 ,则
二、方阵行列式
1.
2.若 则 且 和 均满秩
3.
4.
5.
6.
7. 是特征值
8. 则 ,
三、矩阵运算
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.如果 可逆,
11. 若 则
12.如果 ,
13.初等矩阵变换公式
14 矩阵 和矩阵 等价
15.如果 可逆,
16.
17.分块矩阵求逆
四、矩阵与向量
1.
2. 可以得到:
3.
4.内积
五、齐次方程组
1.齐次方程组 的基础解系的个数是解空间的维数,为
2.齐次方程组 有非零解 线性相关
齐次方程组 只有零解 线性无关
六、非齐次方程组
1.若非齐次方程组 有特解 ,则 也是该非齐次方程的特解,而 则为其对应齐次方程的基础解系。
七、特征值
1.秩为1的矩阵的特征值为 ,0,0
2.若 都是 维列向量,则 与 都是秩为1的矩阵,且 ,故其特征值为 或
3.
4.
5.对角阵 、上下三角阵的特征值即是主对角元素
6.若 则有 ,所以 特征值是
7.
注意其中 是多项式.
8.实对称矩阵的不同特征值对应的特征向量两两正交。
9.两个实对称矩阵若有相同特征值,则其必相似。
10.若 和 都是 属于特征值 的特征向量,则 也是 属于特征值 的特征向量。
11.由惯性定理可知,对于一个二次型其特征值正值的个数等于其正惯性指数,其特征值负值的个数等于其负惯性指数,而知道其正负惯性指数则可以直接写出其规范型。
八、题型
1.先使用矩阵运算公式,后使用行列式公式
已知 是3阶矩阵, 是 的转置矩阵, 是 的伴随矩阵,如果 ,则 ____________
2.利用初等变换矩阵进行计算
已知 ,若行列式 ,则 ______
3.利用矩阵求解齐次方程组
若 ,则 的每一个列向量都是 的解
例题:已知 , 是 的伴随矩阵,则 的通解是
解:
经计算, , 那么 ,从而 , 有两个基础解系,通解形式为 ,而
所以 的列向量是 的解
4.利用四则运算求特征值
例题: 已知 求 的特征值
解:
由 知 的特征值是 故 的特征值是 7,1,1
5.行列式加法转化为乘法
例题:
已知 是3阶矩阵,特征值为1,2,-2,则
解:
由于 的特征值为1,2,-2故 的特征值为2,5,5
又
故
6.向量得到矩阵公式
例题:设 是三阶矩阵, 是三维线性无关的列向量,且 则和 相似的矩阵是_____
根据已知条件有 记
故
故 的相似矩阵是
7.求特征值,求秩转化为求行列式
例:
已知二次型 的秩为2,则a=____
解: ,由于秩为2,则 解得a=0或5
例:
二次型 经过正交变换化为标准型 则a=_____
解:
由正交变换得到的标准型可知A的特征值为3,-1,0
则 解得a=0或1
由于
由 得 故a=0
8.由特征值正负直接写出规范型
例:
的规范型
先求得其特征值为1,5,-1,0故正惯性指数p=2,负惯性指数q=1,
因此二次型规范型为