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考研數學矩陣題講解

教育 更新时间:2024-11-19 20:44:43
小行和小矩兩兄弟的故事

最近有很多同學反應:老師,我剛開始學線代的時候對于 行列式和矩陣的性質 傻傻分不清楚,尤其是在學到後面進行大量運算的時候,老是容易出錯,能不能拯救一下我這個新手小白啊o(╥﹏╥)o。我大概能理解這位同學的心情,初學時對行列式和矩陣的性質就模棱兩可,對于行列變換和四則運算也暈暈乎乎,在計算時就會顯得有些底氣不足,所以才頻頻出錯。

針對很多同學反應的基礎薄弱的情況,我們專門成立了一個梅(專)菜(題)鍋(研)包(究)肉(組)小組,急廣大考生之所急,決心以其攻克數學基礎為己任,以其提高數學成績成功上岸為宗旨,逐步研究考研數學中的重點和難點,以期使同學們達到事半功倍的學習效果。

今天我們就先來看一下小行和小矩這兩兄弟的前世今生。

矩陣誕生之初是為了解線性方程。我們來看這麼一個方程:

考研數學矩陣題講解(考研數學正确複習方法)1

如果以高中生的思維,見到這個方程組就開始硬解,一頓操作猛如虎,一看答案還有誤。我們換一個角度來看一看這個方程組。

上面這個方程可以用矩陣的方式來表示如下:

考研數學矩陣題講解(考研數學正确複習方法)2

我們可以對這個矩陣的增廣矩陣做初等行變換,進而求出方程組的解。所以矩陣本質上就是一個數表,是為解方程組提供便利的。

而行列式是一種運算,其實質就是一個數。并且,行列式是以矩陣為變量的函數。我們可以運用行列式的值是否為0來判斷方程組解的情況。所以你看,矩陣跟行列式既有聯系又有區别,并且對于解方程組都是很重要的工具,所以在線性代數中是最為基礎的部分。

下面我們來總結矩陣跟行列式的性質

考研數學矩陣題講解(考研數學正确複習方法)3

看到這裡,有同學就有點不明白了,這是什麼鬼?這就是行列式和矩陣在初等行變換中的性質,下面就為大家一一解讀。

對于行列式,交換行列式中兩行的位置,行列式變号;若将行列式轉置,其值不變,即

考研數學矩陣題講解(考研數學正确複習方法)4

将行列式中一行的倍數加到另一行,行列式的值也不變;行列式的某一行乘以n,則行列式的值也變為n倍;如果某一行是兩組數的和,那麼這個行列式就等于兩個行列式的和;有三種情況下行列式的值為0,行列式某一行全為0、兩行成比例或相同。

對于矩陣,所做變換的核心是要保證其初始的有效信息不變

不論是對某一行倍乘或是某一行的倍數加到另一行,都不改變矩陣的有效信息,這也是我們對矩陣做初等行變換的理論支撐,也是為什麼我們在對矩陣做變換時用的是箭頭

考研數學矩陣題講解(考研數學正确複習方法)5

而不是等号“=”;對兩個矩陣做加減法時要保證兩個矩陣是同型的,也就是都是 m*n 型的,并且兩矩陣是對應元素做加減;與行列式不同的是,矩陣的所有行都乘以 n 時,矩陣才可以提出來公因子 n;對于兩個矩陣相乘,要保證左邊矩陣的列數與右邊矩陣的行數相同,即

考研數學矩陣題講解(考研數學正确複習方法)6

到這裡,我們對小行和小矩的性質探讨的就差不多了,需要聲明的一點是,我們的總結并不适用于每一位學生,但對于基礎比較薄弱的同學會有很大裨益。我們希望同學們通過這篇文章,對小行和小矩這兩兄弟的本質和性質有更加深刻的理解,在以後的學習中能夠辨微審慎,逐步提高自己的運算能力。

考研數學矩陣題講解(考研數學正确複習方法)7

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