自考《線性代數(shù)》重難點(diǎn)解析與全真練習(xí)(二)

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一、重點(diǎn)
    1、理解:矩陣的定義、性質(zhì),幾種特殊的矩陣(零矩陣,上(下)三角矩陣,對稱矩陣,對角矩陣,逆矩陣,正交矩陣,伴隨矩陣,分塊矩陣)
    2、掌握:
    1)矩陣的各種運(yùn)算及運(yùn)算規(guī)律
    2)矩陣可逆的判定及求逆矩陣的各種方法
    3)矩陣的初等變換方法
    二、難點(diǎn)
    1、矩陣的求逆矩陣的初等變換
    2、初等變換與初等矩陣的關(guān)系
    三、重要公式及難點(diǎn)解析
    1、線性運(yùn)算
    1)交換律一般不成立,即AB≠BA
    2)一些代數(shù)恒等式不能直接套用,如設(shè)A,B,C均為n階矩陣
    (A+B)2=A2+AB+BA+B2≠A2+2AB+B2
    (AB)2=(AB)(AB)≠A2B2
    (AB)k≠AkBk
    (A+B)(A-B)≠A2-B2
    以上各式當(dāng)且僅當(dāng)A與B可交換,即AB=BA時(shí)才成立。
    3)由AB=0不能得出A=0或B=0
    4)由AB=AC不能得出B=C
    5)由A2=A不能得出A=I或A=0
    6)由A2=0不能得出A=0
    7)數(shù)乘矩陣與數(shù)乘行列式的區(qū)別
    2、逆矩陣
    1)(A–1)–1=A
    2)(kA) –1=(1/k)A–1,(k≠0)
    3)(AB)–1=B–1A–1
    4)(A–1)T=(AT)–1
    5)│A–1│=│A│–1
    3、矩陣轉(zhuǎn)置
    1)(AT)T=A
    2)(kA) T=kAT,(k為任意實(shí)數(shù))
    3)(AB)T=BTAT
    4)(A+B)T=AT+BT
    4、伴隨矩陣
    1)A*A=A A*=│A│I (AB)*=B*A*
    2)(A*)*=│A│n-2 │A*│=│A│n-1 ,(n≥2)
    3)(kA)*=kn-1A* (A*)T=(AT)*
    4)若r(A)=n,則r (A*)=n
    若r(A)=n-1,則r (A*)=1
    若r(A)    5)若A可逆,則(A*)-1=(1/│A│)A,(A*)-1=(A-1)*,A*=│A│A-1
    5、初等變換(三種)
    1)對調(diào)二行(列)
    2)用k(k≠0)乘以某行(列)中所有元素
    3)把某行(列)的元素的k倍加至另一行(列)的對應(yīng)元素
    注意:用初等變換①求秩,行、列變換可混用
    ②求逆陣,只能用行或列變換
    ③求線性方程組的解,只能用行變換
    6、初等矩陣
    1)由單位陣經(jīng)過一次初等變換所得的矩陣
    2)初等陣P左(右)乘A,所得PA(AP)就是A作了一次與P同樣的行(列)變換
    3)初等陣均可逆,且其逆為同類型的初等陣
    E-1ij=Eij,E(-1)i(k)=Ei(1/k),E(-1)ij(k)=Eij(-k)
    7、矩陣方程
    1)含有未知矩陣的等式
    2)矩陣方程有解的充要條件
    AX=B有解<==>B的每列可由A的列向量線性表示
    <==>r(A)=r(A┆B)
    四、題型及解題思路
    1、有關(guān)矩陣的概念及性質(zhì)的命題
    2、矩陣的運(yùn)算(加法、數(shù)乘、乘法、轉(zhuǎn)置)
    3、矩陣可逆的判定
    n階方陣A可逆<==>存在n階方陣B,有AB=BA=I
    <==>│A│≠0
    <==>r(A)=n
    <==>A的列(行)向量組線性無關(guān)
    <==>Ax=0只有零解
    <==>任意b,使得Ax=b總有解
    <==>A的特征值全不為零
    4、矩陣求逆
    1)定義法:找出B使AB=I或BA=I
    2)伴隨陣法:A-1=(1/│A│)A*
    注意:用該方法求逆時(shí),行的代數(shù)余子式應(yīng)豎著寫在A*中,計(jì)算Aij時(shí)不要遺漏(-1)i+j,當(dāng)n>3時(shí),通常用初等變換法。
    3)初等變換法:對(A┆I)只用行變換化為(I┆A-1)
    4)分塊矩陣法
    5、解矩陣方程AX=B
    1)若A可逆,則X=A-1B,可先求出A-1,再作乘法A-1B求出X
    2)若A可逆,可用初等變換法直接求出X
    (A┆B)初等行變換(I┆X)
    3)若A不可逆,則可設(shè)未知數(shù)列方程用高斯消元法化為階梯型方程組,然后對每列常數(shù)項(xiàng)分別求解。