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上传人:wz_198614 2021/12/24 文件大小:387 KB

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文档介绍

文档介绍:1)例:计算n阶行列式
[分析]显然若直接化为三角形行列式,计算很繁,所以我们要充分利用行列式的性质。注意到从第1列开始;每一列与它一列中有n-1个数是差1的,根据行列式的性质,先从第n-1列开始乘以-1加到第n列,第n-2列乘以-1加到第n-1列,一直到第一列乘以-1加到第2列。然后把第1行乘以-1加到各行去,再将其化为三角形行列式,计算就简单多了。
解:
2) 加边法(升阶法)
有时为了计算行列式,特意把原行列式加上一行一列再进行计算,这种计算行列式的方法称为加边法或升阶法。当然,加边后必须是保值的,而且要使所得的高一阶行列式较易计算。要根据需要和原行列式的特点选取所加的行和列。加法适用于某一行(列)有一个相同的字母外,也可用于其列(行)的元素分别为n-1个元素的倍数的情况。
加边法的一般做法是:
特殊情况取 或
例1:计算n 阶行列式:
[分析] 我们先把主对角线的数都减1,这样我们就可明显地看出第一行为x1与x1,x2,…, xn相乘,第二行为x2与x1,x2,…, xn相乘,……,第n行为xn与 x1,x2,…, xn相乘。这样就知道了该行列式每行有相同的因子x1,x2,…, xn,从而就可考虑此法:
2)计算n阶行列式
解:这个行列式的特点是每行(列)元素的和均相等,根据行列式的性质,把第2,3,…,n列都加到第1列上,行列式不变,得
2. 向量组的秩
引例:对于方程组
容易发现其有效方程的个数为2个,因为第3个方程可由第1个方程减去第2个方程得到(或者第3个方程是第1个方程和第2个方程的线性组合)
最大线性无关组:在中,存在满足:
(1)线性无关;
(2)在中再添加一个向量就线性相关。
则称是的一个最大线性无关组.
向量组的秩:称最大线性无关组中所含向量的个数为向量组的秩,如上面定义中是的一个最大线性无关组,则称的秩为,记为.
定理:矩阵的秩等于其行向量组的秩,也等于其列向量组的秩.
例:求向量组
的秩及一个最大线性无关组,并将其余的向量用最大线性无关组表示.
解:
所以,
是的一个最大线性无关组。(当然易见亦是的一个最大线性无关组)
为了把用线性表示,把再变成行最简形矩阵
易见.

线性方程组解定理
方程组
矩阵秩与关系
结论
解的形式(结构)
无穷多解
仅有零解
无穷多解
唯一解
无解
不是的列的线性表示
其中,为的一个基础解系
是的一个解
1. 求当取何值时,线性方程组
有解,在有解的情况下求方程组的一般解.
解 将方程组的增广矩阵化为阶梯形
所以,当时,方程组有解,且有无穷多解,
答案:其中是自由未知量.
2.求当取何值时,线性方程组
解:将方程组的增广矩阵化为阶梯形
  当时,方程组有解,且方程组的一般解为
其中为自由未知量.
3. 设向量组线性无关,令,,,证明向量组线性无关.
证明:设存在,使
即因为线性无关
所以
所以方程组有惟一解——零解,所以线性无关
4. 矩阵的特征值与特征向量
例题:已知0是的特征值,求的特征值与特征向量.
因为0是的特征值