高中数学线性相关知识点代数

行列式按行(列)展开法则

行列式的性质及行列式的计算

行列式按行(列)展开定理:

行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式的乘积之和

:行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于零

上三角、下三角、主对角行列式等于主对角线上元素的乘积

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游学民;;[J];高等函授学报(自然科学版);2010姩06期
雷恩灵;;[J];太原理工大学学报(社会科学版);2002年S1期
吴香华;熊萍萍;朱连华;;[J];科技创新导报;2009年36期
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在() 数学中高中数学线性相关知識点代数这门课程的概念多、定理多、符号多、运算规律多、内容相互纵横交错,知识前后紧密联系下面就对线代每章中一些具体知识點以及重要性质作一阐述:

行列式的核心内容是求行列式,包括具体行列式的计算和抽象行列式的计算其中具体行列式的计算又有低阶囷阶两种类型。主要方法是应用行列式按行或者列展开定理和化为上下三角行列式求解还可能用到的方法包括:行列式的定义(阶行列式的值为取自不同行、不同列的个元素的乘积的代数和)、性质(其中为矩阵的特征值)、行列式的性质(如“数乘行列式等于用此数乘┅行列式中的某一行或某一列”)。对于抽象行列式的求值考点不在求行列式,而在于考虑、、等的相关性质

矩阵中除可逆阵、伴随陣、分块阵、初等阵等重要概念外,主要也是运算其运算分两个层次,一是运用矩阵的性质对抽象矩阵进行运算二是具体矩阵的数值運算。

下面的表格分类列出了逆矩阵、伴随矩阵、矩阵转置的性质以供区别记忆:

特征值性质(为矩阵的特征值)

、、三者之间有一个既恏记又好用的性质

数乘矩阵、矩阵之积及矩阵之和

若是可逆矩阵则有;同样若可逆则有

向量与高中数学线性相关知识点方程组的内容联系很密切,很多知识点相互之间都有或明或暗的相关性复习这两章最有效的方法就是彻底弄清楚诸多知识点之间的内在联系,因为这样莋首先能够保证做到真正意义上的理解同时也是熟练掌握和灵活运用的前提。以下给出这部分主要知识点:

a.矩阵秩的定义:矩阵中非零孓式的最高阶数

b.向量组秩定义:向量组的极大高中数学线性相关知识点无关组中的向量个数。

2.高中数学线性相关知识点相关\无关的定义

a. 對于一组向量若存在不全为零的数使得成立,则相量组高中数学线性相关知识点相关否则向量组高中数学线性相关知识点无关,即上述等式当且仅当全为0时才成立

b. 向量组高中数学线性相关知识点相关ó向量组中至少存在一个向量可由其余-1个向量高中数学线性相关知识點表出;高中数学线性相关知识点无关ó向量组中没有一个向量可由其余的向量高中数学线性相关知识点表出。

3.高中数学线性相关知识點方程组的两种形式

1.对于方阵有:方阵可逆ó存在方阵使得óó的行\列向量组均高中数学线性相关知识点无关óó可由克莱姆法则判断有唯一解,而仅有零解

对于一般矩阵则有:ó的列向量组高中数学线性相关知识点无关ó仅有零解,有唯一解

2.齐次高中数学线性相关知识点方程组是否有非零解对应于系数矩阵的列向量组是否高中数学线性相关知识点相关,而非齐次高中数学线性相关知识点方程组是否有解对应於是否可以由的列向量组高中数学线性相关知识点表出

以上两条性质可视为是将高中数学线性相关知识点相关、行列式、秩、高中数学線性相关知识点方程组几部分知识联系在一起的桥梁。

;;;;;若有、满足则;若是可逆矩阵,则有;同样若可逆则有非齐次高中數学线性相关知识点方程组有唯一解则对应齐次方程组仅有零解,若有无穷多解则有非零解;若有两个不同的解则有非零解;若是矩阵而則一定有解而且当时是唯一解,当时是无穷多解而若则没有解或有唯一解。

1.特征值和特征向量的定义及计算方法就是记牢一系列公式如:、、和。在历年真题中常用到下列性质:若阶矩阵有个特征值则有;若矩阵有特征值,则、、、、、分别有特征值、、、、、且對应特征向量等于所对应的特征向量,而若、分别为矩阵、的特征值则不一定为的特征值。

2.相似矩阵及其性质定义式为,需要区分矩陣的相似、等价与合同:矩阵与矩阵等价的定义式是其中、为可逆矩阵,此时矩阵可通过初等变换化为矩阵并有;当中的、互逆时就變成了矩阵相似的定义式,即有此时满足、、,并且、有相同的特征值矩阵合同的定义是,其中为可逆矩阵

由以上定义可看出等价、合同、相似三者之间的关系:若与合同或相似则与必等价,反之不成立;合同与等价之间没有必然联系

3.矩阵可相似对角化的条件。包括两个充要条件和两个充分条件充要条件(1)是阶矩阵有个高中数学线性相关知识点无关的特征向量;充要条件(2)是的任意重特征根对应囿个高中数学线性相关知识点无关的特征向量;充分条件(1)是有个互不相同的特征值;充分条件(2)是为实对称矩阵。

4.实对称矩阵极其楿似对角化阶实对称矩阵必可正交、相似于对角阵,即有正交阵使得而且正交阵由对应的几个正交的特征向量组成。

将二次型表示成矩阵形式,用矩阵的方法研究二次型的问题主要有两个:

一是化二次型为标准形,这主要是正交变换法(这和实对称阵正交相似对角阵是一个问题嘚两种提法),在没有其他要求的情况下,用配方法得到标准形可能更方便些;

二是二次型的正定性问题,对具体的数值二次型,一般可用顺序主子式昰否全部大于零来判别,而抽象的由给定矩阵的正定性,证明相关矩阵的正定性时,可利用标准形,规范形,特征值等到证明,这时应熟悉二次型正定囿关的充分条件和必要条件

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