袁氏教材習題提示

2022-09-29 09:48:06 字數 5930 閱讀 1199

第一章行列式與cramer法則

第一章部分知識清單

1.行列式

定義說明1)

說明2)行列式中每行均由不同行不同列的元素之積構成

5條性質行列等同;兩行互換值相反;數乘行列式;行列式加法;第三種初等行變換不改變行列式的值。

計算方法基本方法:1)化為三角式;2)降階法

常用方法: 利用定義或性質,拆解法,公升階法,遞推法。

特殊行列式:上三角式,對角式,範德蒙行列式。

2.克萊姆法則

解:,推論:

基本作業建議 a組:1,4,6(1),7(1),8, 10(1);

b組:一 (1),(6);二(3),(4)

一(a)4(1):列標:54243,表明第四列有兩元素:否; (2): .

一(a)5:.

一(a)6(5):

一(a)7(1),(2):同6(3):除主對角線外,每列的元素都相同。見課件例1.15—1.18。四種方法:

;一(a)7(3,5,6,7)同型別,見課件與課本例題1.9。

(3):,

,(5):,

(6):

(7):課本例題1.12

一(a)7(4):拆解。

一(a)8:見課本例題1.15.

一(a)10:係數行列式=0. 要求:耐心,細緻!

一(b)1(3):除副對角線外,各列元素均相同:

一(b)1(4)類(3):

一(b)1(5),類(a)5:先化簡,在考慮「行列式的項均由不同行不同列的元素之積構成」

一(b)1(6)(7)(10)同課本例題1.15:

一(b)1(11)普通,先化簡即可

一(b)2(1) 特例法:

一(b)2(2)類一(b)1(5),由定義:

一(b)2(3):排除法。行列式的倍加性即性質(5):加法規則與乘法規則的綜合。請記憶結論(d)

一(b)2(4),同一(a)10

一(b)3(1),參見課件例1.18。類一(a)7(1),(2):

一(b)3(2):。

第二章矩陣

第二章部分知識清單

1.矩陣的線性運算(加法與數乘)與矩陣的乘法

注意:矩陣乘法無交換律與消去律.

2.轉置陣運算

,,。3.矩陣的逆與線性方程組的矩陣解法

1)有關公式:

;,,.

,,由此得:

關於秩的5組個公式:

.2)有關方法:

求逆矩陣:直接用定義(例:待定係數法);伴隨陣法;初等變換法。

解矩陣方程逆矩陣法:;初等變換法: ,特例:

解線性方程組:,選擇自由未知量,給出方程的解(最佳形式).

4.如何求矩陣的秩?

重要結論:初等變換不改變矩陣的秩,具體有:,即:兩同型陣等價的充要條件是等秩.

方法一:利用定義(如:尋求最高端非零子式);

方法二:矩陣的秩即行階梯形中非零行的個數。

基本作業建議 a組:4, 6,9,10(4),14,15,17,18,19,24,28,29(4),(5);b組:一 (2),(6),(7);二(1)——(9)

二(a)7:

二(a)10 :方法一,歸納;方法二,二項式定理.

例:10(4)

二(a)11. 注:

二(a)12。利用定義。例(1):

(2):

二(a)13.

二(a)14. 利用定義

二(a)16 :

二(a)17: ,.

二(a)18:

二(a)19:

二(a)20:

二(a)21:見例題

二(a)22:

二(a)23(1): .

(2): .

(3):

二(a)26:,.

二(a)27 .

二(a)28:,

二(a)30:由一(a)7(1):,,即r(a)=3,合題意.

二(a)31:類30,區別為,化為行階梯型:.

二(b)1(1):,;

二(b)1(2):

二(b)1(3):分塊對角陣,湊:。

二(b)1(4):.

二(b)1(5):

二(b)1(6):b可逆,於是:.

二(b)1(7):

二(b)1(8):方法一,歸納;

方法二:,

即,,。

二(b)1(9):類二(b)(2):,

二(b)1(10):,

二(b)2(1):特例法,排除法,先猜後證法(特例,順序檢驗法),選d

二(b)2(2):方法與答案同上

二(b)2(3):利用對稱陣的定義與性質

二(b)2(4):排除法

二(b)2(5):常考此題!

二(b)2(6):

二(b)2(7):

,二(b)2(8):

二(b)2(9): 排除法,

二(b)2(10):

二(b)2(11):

二(b)2(12): 注意到,在注意到第三類初等列變換對應的初等方陣的特殊性,則有

二(b)3(1):

二(b)3(2):

二(b)3(3):以三階方陣為例,利用跡的定義與性質即可.

二(b)3(4),第一小題:

二(b)3(4),第二小題:

二(b)3(4),第三小題:

二(b)3(5):

二(b)3(6):

二(b)3(7):

另解:二(b)3(8):

二(b)3(9):

二(b)3(10):第一小題:.

二(b)3(10):,第二小題

技巧:,

二(b)3(11):

二(b)3(12):

二(b)3(13):

二(b)3(14):

二(b)3(15): 證:

二(b)3(16):

第三章向量與線性方程組

第三章部分知識清單

1.線性方程組解的存在性

,具體有:,則有唯一解;

有無窮多解:,可任取.

推論:請問:漢語如何表述?

2.向量組的線性相關性

1)2)如何用漢語表達這個定理?

推論:維數小於個數的向量組必線性相關;「部分相關,則全體相關」,「縮短組」無關,則「延長組」無關.

線性表出,則向量組b線性相關.

3.向量組的秩即矩陣的秩?

定理3.4.1 :r (a)=行秩=列秩.即:

4.線性方程句號是什麼?

,設其通解為,

又設為的特解,則的通解為:

4.重要方法列舉

1) 如何證明可由線性表出?

的線性關係.

2) 如何證明線性無關?

方法1:解方程組,證明只有零解(定義);

方法2:證明(a的列數).

方法3:證明存在乙個秩為3的向量組b可由a線性表出(特例:等價).

3) 如何求向量組a的秩,求其極大無關組,將其與向量用極大無關組線性表出 ?

常見方法:,觀察即可.

基本作業建議 a組: 5,7(奇數),8,12,14,17,21,22;b組:一 (2),(6),(8),9;二(1)——(11),其中(8)題已去掉「不」。

三(a)2(2):

三(a)5(1) 方法一(初等變換不改變列向量組的線性相關性):

表示式是唯一的。

方法二(線性表出的等價命題):

,得唯一解:

表示式唯一存在。

三(a)5(2):

證明如下:

解得:三(a)6(1):

三(a)6(2):

三(a)6(3):

三(a)7:

三(a)8(1):

三(a)8(2):

三(a)9:類同三(a)8(1)。

三(a)10理解:線性相關;線性無關。

三(a)10(1):由已知,線性相關;線性無關,由此得證。

三(a)10(2):,故不能.

三(a)11: ,

方法二:

三(a)12:依據:初等行變換不改變列向量組的線性相關性.

.例如:

三(a)13:化為行階梯型。

三(a)14:

操作如下:,再觀察之。

三(a)15:則a中任何乙個向量均可由

(否則,設a中的不能由,於是:線性無關,這與矛盾),故是a中的乙個極大無關組.

另證:是a的乙個極大無關組.

三(a)16-19: 基本題型 .略。

三(a)20:

所求三(a)21,22:典型習題,務必重視!

三(b)1(1):對應分量成比例。

三(b)1(2):

三(b)1(3):

三(b)1(4):

三(b)1(5):

三(b)1(6):

三(b)1(7):

三(b)1(8):

三(b)1(9): 類同三(a)20.

三(b)1(10):

三(b)1(11):

三(b)1(12):.

三(b)1(13):類同三(b)7.,

三(b)1(14):解空間的維數為. 由此推出:

,解之即可。

三(b)1(15):

三(b)2 請重視特例法(反例,如何舉例?)

b2(1):選擇支d應該為……「任一部分(非全體)向量線性無關」.

b2(2)舉例:;2(3)同題2(2).

b2(4)

.問:如何舉例?

b2(5)a)反例(:,(c)反例:(,

(d)反例:.

b2(6)演繹法: ,對賦特殊值(反例)。

b2(7)a行滿秩. (a)支應當改為「;如此才有:

(b)設

(c)設

(d)反例:.

b2(8)應當去掉「不」;(a)反例:(b)反例:同(a);(d )反例:

b2(9) 特例法:請自己驗證.

b2(10) 原題應該為「兩個不同的非零的解向量」.解空間的維數基礎解系只含乙個非零向量。反例:

b2(11) (類題2(7),此題用排除法) .(a)反例: (b)反例:.(c)反例:

b2(12)排除法 (a)反例:(c)反例同(d)反例:a,b不同型。

選(b)還有理由1:依據:兩方程組同解的充要條件是係數矩陣等秩.

理由2: .

b2(13),用「先猜後證法」即可.

b3(1):.

b3(2): 類a組題.21,22.化為行階梯形。

b3(3):類a組題. 問:此類行列式如何計算?這裡只介紹遞推法:

下面利用特徵方程法解此「二階常係數差分方程」

特徵方程:,解得:,通解:

代入初值得:,.

b3(4). 第二問(最佳方法?):

b3(5)方程組中,若,與已知矛盾,故

方法二:方程組有非零解的充要條件是什麼?

b3(6)

,故線性無關.

b3(7)所以構成一維解空間,又,

故構成的乙個基礎解系。

b3(8)設,則,且,由此知,向量組c與b等價,所以,也是的乙個基礎解系.

第四章線性空間與線性變換

第四章部分知識清單(第一節至第三節不要求)

1.內積(數量積)的六條性質

交換律:; 結合律:;

齊次性:;非負性:;

柯西不等式:;

三角不等式:.

2.標準正交基(規範正交基)

即:「正交必定無關」

是標準正交基(規範正交基):.

3. 如何將無關組規範正交化?

schmidt正交化方法:,,

4.正交陣與正交變換

1)如何判定a是正交陣?正交陣的行列式=?

2)正交陣的轉置陣,正交陣的逆,正交陣的伴隨陣,正交陣的積均正交.

3)正交變換是保內積不變.特例:正交變換保距離不變,由此知:正交變換也是保角變換.

基本作業建議:a組13,18,19,21題,22至25選作一題;

b組一6,7,9;二6,7,8;三3.

袁氏教材習題提示 線性代數

第一章行列式與cramer法則 第一章部分知識清單 1.行列式 定義說明1 說明2 行列式中每行均由不同行不同列的元素之積構成 5條性質行列等同 兩行互換值相反 數乘行列式 行列式加法 第三種初等行變換不改變行列式的值。計算方法基本方法 1 化為三角式 2 降階法 常用方法 利用定義或性質,拆解法,...

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