2012考研數(shù)學(xué)易混淆概念分析之線性代數(shù)(五)

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數(shù)學(xué)雖然屬于理科科目,但是仍然有許多重要的知識點需要記憶和運用。萬學(xué)海文數(shù)學(xué)鉆石卡考研輔導(dǎo)專家們在此特別為2012年的廣大考生歸納一下線性代數(shù)的部分知識點。下面介紹的是矩陣的相似、合同、等價。
    1.等價:矩陣A經(jīng)有限次初等變換變成矩陣B,則稱A與B等價;
    矩陣等價的充要條件:是同型矩陣且r(A)=r(B)
    存在可逆矩陣P和Q,使PAQ=B
    2.相似:設(shè)A,B是n階矩陣,如果存在可逆矩陣P,使,則稱A與B相似,記為:A ~ B
    相似矩陣的性質(zhì):如果A ~ B,從而A,B有相同的特征值
    (A,B 有相同的跡)
    注意:這些都是必要條件,可排除哪些矩陣不相似,亦可用來確定相似矩陣的一些參數(shù).若其中有一個不成立,說明A與B不相似.
    例1 已知若A ~ B,則由跡相等知:4+b=2+(-1),得b= -3 由行列式相等知:-12 - 2a = -2 得 a= -5 .
    并且,由于B是對角矩陣,2與-1就是B的特征值,則根據(jù)特征值相等知,2與-1也是A的特征值.
    3.合同:兩個n階實對稱矩陣A和B,如存在可逆矩陣C,使得,則稱矩陣A和B合同.
    兩個實對稱矩陣合同的充要條件:二次型與有相同的正、負慣性指數(shù);
    兩個實對稱矩陣合同的充分條件: A與B相似.
    例2 設(shè)則有A和B合同.
    證明 因為有可逆矩陣 ,
    使 ,或者,由二次型與有相同的正慣性指數(shù) 及相同的負慣性指數(shù) ,所以合同.
    注意:A和B不相似,因為相似的必要條件是特征值相同,顯然不滿足.