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矩阵相关定理定义归纳

矩阵相关定理定义归纳

作者: 3ea6c7aa9f6f | 来源:发表于2017-02-09 20:46 被阅读0次

(下图这种表示方法 在证明很多定理的时候很有用)


矩阵ij元素的数学公式表示.png

矩阵基本运算


矩阵基本运算1.png
矩阵基本运算2.png

矩阵与线性方程式
定义:
1)下图公式中 向量(x,y,z)左侧的矩阵称为系数矩阵,右侧的向量称为常向量
2)如果常向量的每一个元素都为0,则称这个线性方程式是齐次的,否则就是非齐次的。
3)对线性方程组进行初等变换(交换两个方程的位置、用一个非零数乘某一个方程、把一个方程的倍数加到另一个方程上),不会改变线性方程组的解即不会改变向量(x,y,z)的值。


线性方程式可以用矩阵来表示.png

阶梯型矩阵、最简阶梯形矩阵(reduced form)
线性方程组经过初等行变换约减之后会得到三种解的情况:唯一解、多个解和无解。
分别如图:


唯一解.png
无解.png
无数个解.png

逆矩阵
1)一个矩阵的某一行或者某一列上的元素如果全为0则这个矩阵是不可逆的。


逆矩阵定义.png
一个矩阵是可逆的当且仅当它的逆矩阵是可逆的.png
Paste_Image.png

利用初等变换求一个矩阵的逆矩阵( 高斯约当消元法)
1)首先构造一个nx2n的矩阵(在原矩阵的右边加一个单位矩阵);
2)利用初等行变换,将左侧消元到单位矩阵,则逆矩阵即为右边的那个矩阵。


高斯约当消元法.png 高斯约当消元法的理论基础.png 一个nxn的矩阵M是可逆的当前仅当M的行形成一个线性无关的向量集合.png

行列式
1)行列式是一个标量

行列式的表示.png
初等行变换与行列式的关系.png
拥有完全相同两行的矩阵的行列式是0.png
一个矩阵M是可逆的当且仅当M的行列式不等于0.png 行列式公式1.png 利用行列式求逆矩阵的公式.png

特征值和特征向量

特征值和特征向量的定义.png 矩阵的特征多项式的定义/特征多项式的根为矩阵的特征值.png

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