《线性代数》高清教学视频 “惊叹号”系列 宋浩老师

1.1行列式
二阶行列式的定义

三阶行列式的展开

n级排列

逆序数:按顺序从第一个开始数后面有几个数比他小
N(4213)=3+1=4
N为偶数叫偶排列 N为奇数叫奇排列
N(1,2,3...n)=0标准排列(自然)
对换

1.2n阶行列式
n阶行列式
定义(按行展开)

下三角行列式

上三角行列式逆向思维 同理可得
总结

1.2行列式的性质
性质1:行列式转置值不变
即 行列式性质对行成立对列也成立


性质2:两行互换 值变号
性质3:行列式两行对应相等D=0

性质4:

性质5:由性质3 4可得
行列式两行对应成比例D=0
推论:某一行全为0,D=0
性质6:是和的那一行分开 其余行保持不变

▲性质7:某一行乘以一个数,加到另一行上去 D不变

运算

先处理第一列再处理第二列。。。
第一列处理完后,第一行不再参与运算

1.3行列式按行展开
1,余子式Mij
余(剩余)子(子集)式(行列式)

代数余子式

定理:按某行(某列)展开 降阶!
选零多的行或列展开
D=某行元素*自己的代数余子式的总和

例题

异乘变零定理
某行元素与另一行元素的代数余子式乘积只和等于零

证明:妙蛙

拉普拉斯定理
k阶子式

拉普拉斯展开定理
取定k行 由k行元素组成的所有k阶子式与其代数余子式乘积之和=D

行列式相乘(同阶!)

不同阶直接算出两个行列式的值然后相乘
1.4行列式的运算(1)
解题思路余子式转为代数余子式反带回行列式构建一个新的行列式 然后进行行列式计算

制造行和

提出第一列的公因子


变为下三角
行列式的计算(二)
加边法 (不能改变原行列式的值)
第一行加全加1第一列全加0 按第一列展开值不变
第一行乘以-1加到后面的所有行

得到3叉型行列式

固定技巧
对角线上的数消去第一列的数
有字母放分母上(字母不为0)



i,j是脚标!
例8
反对称行列式:主对角线全为0 上下位置对应成相反数

对称行列式:
主对角线元素没有要求
上下位置对应相等


奇数阶反对称行列式D=0

1.5克来姆法则
方程的个数等于未知数的个数

1.n个方程n个未知数
2.D不等于0(D为方程的系数行列式)

齐次方程至少有零解

定理:齐次方程方程个数等于未知数个数 D不等于0 只有零解

2.1矩阵的概念


矩阵的定义

行列式与矩阵的区别

只有一行 行矩阵
只有一列 列矩阵
元素都是0 零矩阵 记作0
A的所有元素取相反数 记-A
矩阵行数=列数 n阶方正 记An
单位阵 记E 或者 I

E3

同型矩阵 行数列数相等
同型矩阵对应元素相等 则矩阵A=B
矩阵相等的前提是同型矩阵
2.2矩阵的运算
加减法:对应位置元素相加减 (同型矩阵才能相加减)

数乘运算:数 乘矩阵所有元素
矩阵所有元素均有公因子,公因子外提一次

矩阵的乘法

矩阵相乘前提:第一个矩阵的列数=第二个的行数
结果矩阵的形状:
结果矩阵行数=第一个的行数
结果矩阵列数=第二个的列数
宋氏七字口诀
前提:中间相等
形状:取两头


例3:A*B不等于B*A
AB有意义BA不一定有意义
AB=BA时 A,B是可交换的

A*B A左乘B B右乘A
例5:

1.与零矩阵相乘
2.与单位矩阵相乘

乘法规律:(矩阵相对左右顺序不变)

例6:

矩阵可交换 必须是同阶方阵
例7:变量间线性替换 (好好看,好好想!)
矩阵的幂(A是方阵)



矩阵的转置
性质:1 4很重要

性质4原理

2.3
都是方阵
1: 数量矩阵 aE

2:对角形矩阵

例1(左乘对应行,右乘对应列)

3:三角形

4:
对称


反对称矩阵 主对角线全为0
A转置=-A
逆矩阵
概念理解

矩阵不能放在分母上
1:方阵的行列式

性质和例题


只有方阵才有伴随矩阵
伴随矩阵的定义

按行求 按列放 (代数余子式)
定理:任意方阵有

异乘变零
推论:IAI=0也成立
