【数学基础42】每天三道题(数学分析+解析几何+线性代数)
预备知识:
数列lim (1+1/n)^n=e,(1+1/n)^n<e.
公式:(axb)^2+(ab)^2=a^2b^2;
双重向量积:给定空间三向量,先作其中两个向量的向量积,再作所得向量与第三个向量的向量积,那么最后的结果仍然是一向量,叫做所给三向量的双重向量积。例如(axb)xc就是三向量a,b,c的一个双重向量积;
性质:(axb)xc是和a,b共面且垂直于c的向量。
矩阵乘法运算律——
a.结合律:(AB)C=A(BC)
b.左分配律:A(B+C)=AB+AC
c.右分配律:(B+C)D=BD+CD
d.若A是n级矩阵,单位矩阵为E,则有:AE=EA=A
e.矩阵乘法与数量乘法满足:k(AB)=(kA)B=A(kB)
f.可逆方阵:设A为n阶方阵,若存在n阶方阵B,使AB=BA=E,则称B为A的逆方阵,而称A为可逆方阵。
矩阵A可逆的充要条件:|A|不为0——|A|为矩阵A对应的行列式。
矩阵对应行列式满足:|AB|=|A||B|;
设A与B都是数域K上的n级矩阵,如果AB=E,那么A与B都是可逆矩阵,并且A^(-1)=B,B^(-1)=A。
A的伴随矩阵A*满足:A*=|A|A^(-1)
E(i,j)为单位矩阵i,j行对调——
方阵A可逆,A对调i,j行成B矩阵:B=E(i,j)A
方阵A可逆,A对调i,j列成B矩阵:B=AE(i,j)
矩阵的转置:把n级矩阵A的行与列互换得到的矩阵称为A的转置,记作A',|A'|=|A|。
定义:设A为方阵,若A'=A,则称A为对称矩阵,若A'=-A,则称A为反对称矩阵。
定义:如果AB=BA,则称A与B可交换。
矩阵转置运算律——
(A+B)'=A'+B'
(kA)'=kA'
(AB)'=B'A'
参考资料:
《数学分析习题演练》(周民强 编著)
《解析几何》(吕林根 许子道 编)
《高等代数——大学高等代数课程创新教材》(丘维声 著)
数学分析——
例题(来自《数学分析习题演练(周民强 编著)》)——
试证明下述不等式:(1+1/n)^n>e^(1-1/n)
证:
(1+1/n)^n<e,则e^(1/n)>(1+1/n);
e^(1-1/n)
=e/[e^(1/n)]
<e/(1+1/n)
<(1+1/n)^n/(1+1/n)
=(1+1/n)^(n-1)
<(1+1/n)^n,证毕。
解析几何——
例题(来自《解析几何(吕林根 许子道 编)》)——b
试证雅克比(Jacobi)恒等式:(axb)xc+(bxc)xa+(cxa)xb=0.
证:
(axb)xc=(ac)b-(bc)a,
(bxc)xa=(ba)c-(ca)b,
(cxa)xb=(cb)a-(ab)c;
(axb)xc+(bxc)xa+(cxa)xb
=[(ac)b-(bc)a]+[(ba)c-(ca)b]+[(cb)a-(ab)c]
=0,证毕。
高等代数——
例题(来自《高等代数——大学高等代数课程创新教材(丘维声 著)》)——
设n级矩阵A,B满足A+B=AB,证明:E-A,E-B都可逆,并且AB=BA.
证:
(E-A)(E-B)=E-A-B+AB=E-(A+B)+AB=E,
所以E-A,E-B都可逆,(E-A)^(-1)=E-B;
(E-B)(E-A)=E-B-A+BA=E,所以BA=B+A=A+B=AB,证毕。
到这里!