保研面试/考研复试线性代数问题整理 |
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1. 余子式和代数余子式
1) 余子式
n n n 阶行列式中,划去元 a i j a_{ij} aij 所在的第 i i i 行与第 j j j 列的元,剩下的元不改变原来的顺序所构成的 n − 1 n-1 n−1 阶行列式称为元 a i j a_{ij} aij 的余子式。 作用:能把 n n n 阶的行列式化简为 n − 1 n-1 n−1 阶。 2) 代数余子式
行列式等于它任意一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和。 本质含义(几何意义):行列式就是在给定一组基下, N N N 个向量张成的一个 N N N 维广义四边形的体积。 2 2 2 阶行列式代表的是平面内的面积; 3 3 3 阶行列式自然而然就是 3 3 3 维空间内的体积; 4 4 4 阶行列式是 4 4 4 维空间里的超体积。 3. 矩阵的秩(rank) 1) 基本概念k k k 阶子式:在一个矩阵或行列式中取 k k k 行 k k k 列,交叉处的 k 2 k^2 k2 个元素按原顺序构成的行列式。 [1] 从子式的角度定义:矩阵的秩就是矩阵中非零子式的最高阶数。 [2] 从极大线性无关组的角度定义:矩阵的所有行向量中极大线性无关组的元素个数。 [3] 从标准型的角度定义:求一个矩阵的秩,可以先将其化为行阶梯型,非零行的个数即为矩阵的秩。(行阶梯型矩阵的秩等于其非零行的行数。) 2) 与向量组的关系矩阵的秩等于它列向量组的秩,也等于它行向量组的秩。 向量组的秩定义为向量组的极大线性无关组所含向量的个数。 3) 与向量空间的关系(几何意义)任何矩阵的行空间的维数等于矩阵的列空间的维数等于矩阵的秩。 4) 与线性方程组解的关系设 A A A 是 m × n m×n m×n 矩阵,若 R ( A ) = r < n R(A)=r<n R(A)=r<n,则齐次线性方程组 A x = 0 Ax=0 Ax=0 有基础解系,且每个基础解系都含 n − r n-r n−r 个解向量。 4. 矩阵的迹方阵
A
(
n
∗
n
)
A(n*n)
A(n∗n) 的迹定义为对角线元素的和。即: r ( A ) = n r(A)=n r(A)=n,有惟一零解; r ( A ) < n r(A) |
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