考研數(shù)學(xué)矩陣乘法復(fù)習(xí)指導(dǎo)
我們在進行考研數(shù)學(xué)的矩陣乘法復(fù)習(xí)時,需要掌握好學(xué)習(xí)的重點。小編為大家精心準(zhǔn)備了考研數(shù)學(xué)矩陣乘法的復(fù)習(xí)資料,歡迎大家前來閱讀。
考研數(shù)學(xué)矩陣乘法的復(fù)習(xí)指南
1.若A,B都是n階方陣,則|AB|=|A||B|。
我們知道,|A+B|難解。相比之下,乘積算法復(fù)雜得多,而積矩陣行列式公式卻如此簡明,自然顯示了矩陣乘法之成功。
特別地,如果AB=BA=E,則稱B是A的逆陣;或說A與B互逆。
A*是A的代數(shù)余子式按行順序轉(zhuǎn)置排列成的。之所以這樣做,就是恰好有(基本恒等式)AA*=A*A=|A|E,順便有|A|≠0時,|AA*|=||A|E|,故|A*|=|A|的n-1次方。
2.對矩陣實施三類初等變換,可以通過三類初等陣分別與矩陣相乘來實現(xiàn)。“左乘行變,右乘列變。”給理論討論及應(yīng)用計算機帶來很大的方便。
3.分塊矩陣乘法,形式多樣,內(nèi)函豐富。
要分塊矩陣乘法可行,必須要在“宏觀”與“微觀”兩方面都確?沙。
AB=A(b1,b2,——,bs)=(Ab1,Ab2,——,Abs)
宏觀可乘:把各分塊看成一個元素,滿足階數(shù)規(guī)則(1×1)(1×s)=(1×s).
微觀可乘:相乘的子塊都滿足階數(shù)規(guī)則。(m×n)(n×1)=(m×1),具體如,Ab1是一個列向量
AB=0的基本推理
AB=0,即(Ab1,Ab2,——,Abs)=(0,0,——,0)
→B的每一個列向量都是方程組Ax=0的解。
→B的列向量組可以被方程組Ax=0的基礎(chǔ)解系線性表示。
→r(B)≤方程組Ax=0的解集的秩=n-r(A)→r(B)+r(A)≤n.
例:已知(n維)列向量組a1,a2,——,ak線性無關(guān),A是m×n階矩陣,且秩r(A)=n,試證明,Aa1,Aa2,——,Aak線性無關(guān)
分析設(shè)有一組數(shù)c1,c2,——,ck,使得c1Aa1+c2Aa2+——+ckAak=0.
即A(c1a1+c2a2+——+ckak)=0.
這說明c1a1+c2a2+——+ckak是方程組Ax=0的解。
但是,方程組Ax=0的解集的秩=n-r(A)=0,方程組Ax=0僅有0解。
故c1a1+c2a2+——+ckak=0由已知線性無關(guān)性得常數(shù)皆為0.
考研數(shù)學(xué)線性代數(shù)階段復(fù)習(xí)小結(jié)
概念多、定理多、符號多、運算規(guī)律多、內(nèi)容相互縱橫交錯,知識前后緊密聯(lián)系是線性代數(shù)課程的特點,故考生應(yīng)充分理解概念,掌握定理的條件、結(jié)論、應(yīng)用,熟悉符號意義,掌握各種運算規(guī)律、計算方法,并及時進行總結(jié),抓聯(lián)系,使學(xué)知識能融會貫通,舉一反三,根據(jù)以前大綱的要求,這里再具體指出如下:
行列式的重點是計算,利用性質(zhì)熟練準(zhǔn)確的計算出行列式的值。矩陣中除可逆陣、伴隨陣、分塊陣、初等陣等重要概念外,主要也是運算,其運算分兩個層次,一是矩陣的符號運算,二是具體矩陣的數(shù)值運算。例如在解矩陣方程中,首先進行矩陣的符號運算,將矩陣方程化簡,然后再代入數(shù)值,算出具體的結(jié)果,矩陣的求逆(包括簡單的分塊陣)(或抽象的,或具體的,或用定義,或是用公式A -1= 1 A*,或 A用初等行變換),A和A*的關(guān)系,矩陣乘積的行列式,方陣的冪等也是?嫉膬(nèi)容之一。
關(guān)于向量,證明(或判別)向量組的線性相關(guān)(無關(guān)),線性表出等問題的關(guān)鍵在于深刻理解線性相關(guān)(無關(guān))的概念及幾個相關(guān)定理的掌握,并要注意推證過程中邏輯的正確性及反證法的使用。
向量組的極大無關(guān)組,等價向量組,向量組及矩陣的秩的概念,以及它們相互關(guān)系也是重點內(nèi)容之一。用初等行變換是求向量組的極大無關(guān)組及向量組和矩陣秩的有效方法。在Rn中,基、坐標(biāo)、基變換公式,坐標(biāo)變換公式,過渡矩陣,線性無關(guān)向量組的標(biāo)準(zhǔn)正交化公式,應(yīng)該概念清楚,計算熟練,當(dāng)然在計算中列出關(guān)系式后,應(yīng)先化簡,后代入具體的數(shù)值進行計算。
行列式、矩陣、向量、方程組是線性代數(shù)的基本內(nèi)容,它們不是孤立隔裂的,而是相互滲透,緊密聯(lián)系的,例如∣A∣≠0〈===〉A(chǔ)是可逆陣〈= ==〉r(A)=n(滿秩陣)〈===〉A(chǔ)的列(行)向量組線性無關(guān)〈===〉A(chǔ)X=0唯一零解〈===〉A(chǔ)X=b對任何b均有(唯一)解〈===〉A(chǔ)=P1 P2 …PN,其中PI(I=1,2,…,N)是初等陣〈===〉r(AB)=r(B)<===>A初等行變換I〈===〉A(chǔ)的列(行)向量組是Rn的一個基〈===〉A(chǔ)可以是某兩個基之間的過渡矩陣等等。這種相互之間的聯(lián)系綜合命題創(chuàng)造了條件,故對考生而言,應(yīng)該認(rèn)真總結(jié),開拓思路,善于分析,富于聯(lián)想使得對綜合的,有較多彎道的試題也能順利地到達(dá)彼岸。
關(guān)于特征值、特征向量。一是要會求特征值、特征向量,對具體給定的數(shù)值矩陣,一般用特征方程∣λE-A∣=0 及(λE-A)ξ=0即可,抽象的由給定矩陣的特征值求其相關(guān)矩陣的特征值(的取值范圍),可用定義Aξ=λξ,同時還應(yīng)注意特征值和特征向量的性質(zhì)及其應(yīng)用,二是有關(guān)相似矩陣和相似對角化的問題,一般矩陣相似對角化的條件。實對稱矩陣的相似對角化及正交變換相似于對角陣,反過來,可由A 的特征值,特征向量來確不定期A的參數(shù)或確定A,如果A是實對稱陣,利用不同特征值對應(yīng)的特征向量相互正交,有時還可以由已知λ1的特征向量確定出λ2(λ2≠λ1)對應(yīng)的特征向量,從而確定出A 。三是相似對角化以后的應(yīng)用,在線性代數(shù)中至少可用來計算行列式及An。
將二次型表示成矩陣形式,用矩陣的方法研究二次型的問題主要有兩個:一是化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形,這主要是正交變換法(這和實對稱陣正交相似對角陣是一個問題的兩種提法),在沒有其他要求的情況下,用配方法得到標(biāo)準(zhǔn)形可能更方便些;二是二次型的正定性問題,對具體的`數(shù)值二次型,一般可用順序主子式是否全部大于零來判別,而抽象的由給定矩陣的正定性,證明相關(guān)矩陣的正定性時,可利用標(biāo)準(zhǔn)形,規(guī)范形,特征值等到證明,這時應(yīng)熟悉二次型正定有關(guān)的充分條件和必要條件。
考研數(shù)學(xué)微積分階段小結(jié)
本章的重點內(nèi)容是:
一、多元函數(shù)(主要是二元、三元)的偏導(dǎo)數(shù)和全微分概念;
二、偏導(dǎo)數(shù)和全微分的計算,尤其是求復(fù)合函數(shù)的二階偏導(dǎo)數(shù)及隱函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù);
三、方向?qū)?shù)和梯度(只對數(shù)學(xué)一要求);
四、多元函數(shù)微分在幾何上的應(yīng)用(只對數(shù)學(xué)一要求);
五、多元函數(shù)的極值和條件極值。
本章的常見題型有:
1.求二元、三元函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)、全微分。
2.求復(fù)全函數(shù)的二階偏導(dǎo)數(shù);隱函數(shù)的一階、二階偏導(dǎo)數(shù)。
3.求二元、三元函數(shù)的方向?qū)?shù)和梯度。
4.求空間曲線的切線與法平面方程,求曲面的切平面和法線方程。
5.多元函數(shù)的極值在幾何、物理與經(jīng)濟上的應(yīng)用題。
第4類題型,是多元函數(shù)的微分學(xué)與前一章向量代數(shù)與空間解析幾何的綜合題,應(yīng)結(jié)合起來復(fù)習(xí)。
極值應(yīng)用題多要用到其他領(lǐng)域的知識,特別是在經(jīng)濟學(xué)上的應(yīng)用涉及到經(jīng)濟學(xué)上的一些概念和規(guī)律,讀者在復(fù)習(xí)時要引起注意。一元函數(shù)微分學(xué)在微積分中占有極重要的位置,內(nèi)容多,影響深遠(yuǎn),在后面絕大多數(shù)章節(jié)要涉及到它。
本章內(nèi)容歸納起來,有四大部分:
1.概念部分,重點有導(dǎo)數(shù)和微分的定義,特別要會利用導(dǎo)數(shù)定義講座分段函數(shù)在分界點的可導(dǎo)性,高階導(dǎo)數(shù),可導(dǎo)與連續(xù)的關(guān)系;
2.運算部分,重點是基本初等函的導(dǎo)數(shù)、微分公式,四則運算的導(dǎo)數(shù)、微分公式以及反函數(shù)、隱函數(shù)和由參數(shù)方程確定的函數(shù)的求導(dǎo)公式等;
3.理論部分,重點是羅爾定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理;
4.應(yīng)用部分,重點是利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的性態(tài)(包括函數(shù)的單調(diào)性與極值,函數(shù)圖形的凹凸性與拐點,漸近線),最值應(yīng)用題,利用洛必達(dá)法則求極限,以及導(dǎo)數(shù)在經(jīng)濟領(lǐng)域的應(yīng)用,如"彈性"、"邊際"等等。
常見題型有:
1.求給定函數(shù)的導(dǎo)數(shù)或微分(包括高階段導(dǎo)數(shù)),包括隱函數(shù)和由參數(shù)方程確定的函數(shù)求導(dǎo)。
2.利用羅爾定理,拉格朗定理,拉格朗日中值定理,柯西中值定理證明有關(guān)命題和不等式,如"證明在開區(qū)間至少存在一點滿足……",或討論方程在給定區(qū)間內(nèi)的根的個數(shù)等。
此類題的證明,經(jīng)常要構(gòu)造輔助函數(shù),而輔助函數(shù)的構(gòu)造技巧性較強,要求讀者既能從題目所給條件進行分析推導(dǎo)逐步引出所需的輔助函數(shù),也能從所需證明的結(jié)論(或其變形)出發(fā)"遞推"出所要構(gòu)造的輔函數(shù),此外,在證明中還經(jīng)常用到函數(shù)的單調(diào)性判斷和連續(xù)數(shù)的介值定理等。
3.利用洛必達(dá)法則求七種未定型的極限。
4.幾何、物理、經(jīng)濟等方面的最大值、最小值應(yīng)用題,解這類問題,主要是確定目標(biāo)函數(shù)和約束條件,判定所論區(qū)間。
5.利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性態(tài)和描繪函數(shù)圖像,等等。
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