3. 方阵 的行列式及其运算
注意:必须是方阵才有行列式→行列式必须是“方的”
性质:
(1)上 / 下三角形行列式展开:主对角元素相乘
(2)互换两行(列),行列式变号
(3)行(列)的公因子可以提到行列式外面:
一个数 × 行列式 = 该数 × 行列式的某一行(列)
(4)(行列式的值为0:)①有零行(列)②某两行 (列)对应成比例
(5)⭐行列式中某一行(列)元素与零一行(列)对应元素的代数余子式的乘积 之和为0
(6) 若行列式中某一行(列)的所有元素都是两个数的和,则此行列式可以写成两个行列式的和
(7)奇数阶反对称行列式的值为0
运算性质:
(1) | kA | = kn| A |
(2)| AB | = | A | | B |
(3)| AT | = | A |
(2)的推广:①| ABCD··· | = | A | | B | | C | | D |···
②| Ak | = | A |k
4.余子式、代数余子式
注意推论↓*
5.伴随矩阵(必须是方阵)
“按行求,按列放”
性质:
(1)AA* = A*A = | A | E
(2) | A |A-1 = A*
(3)| A* | = | A | n-1
6.克拉默法则
n元1次方程组的系数行列式 D ≠ 0 ⇔ 有唯一解
⭐齐次:
D ≠ 0 → 仅有零解 D = 0 →有非零解
⭐非齐次:
D ≠ 0 → 有唯一解 D = 0 →无解 or 多解
7.初等变换
8.等价和等价类
等价:将矩阵A进行有限次的初等变换得到矩阵B,称A与B等价(注意不是相等),记作 A ≌ B 或 A ↔ B
等价类:所有与A等价的矩阵的集合称为一个等价类;
标准型是这个等价类中形状最简单的矩阵
9.标准型 (不一定方)
特点:左上角是一个单位矩阵,其余元素为0
一个矩阵的标准型唯一
决定因素:①原矩阵的行数、列数 ②上阶梯型非零行的行数
10.秩
“非零子式的最高阶数”
Am×n, 0 ≤ r(A) ≤ min{ m,n }
行满秩和列满秩:若 r(A) = m →行满秩;若 r(A) = n →列满秩
满秩和降秩:若r(A) = min{ m,n } →满秩;若r(A) < min{ m,n } →降秩
性质:
①方阵A满秩⇔ r(A) = n ⇔ | A | ≠ 0 ⇔ A可逆 ⇔ A非奇异 ⇔ A ≌ En
② r(AT) = r(A)
③A ≌ B ⇔ r(A) = r(B)
④P,Q满秩 ⇔ r(PAQ) = r(A) = r(PA) = r(AQ)
⑤矩阵A乘满秩矩阵X,AX的秩 = A的秩
⑥满秩矩阵的标准型为同阶单位矩阵
11.逆矩阵(必须是方阵)
AB = BA = E,A(B)是可逆矩阵,B(A)称为A(B)的逆矩阵
逆矩阵求法:初等变换法
性质:
(1)若A可逆,(A-1)-1 = A、 | A-1 | = | A |-1 、(A-1)T =(AT)-1
(2)若AB同型且可逆,则AB可逆 (AB)-1 = B-1A-1
(3)若A可逆且常数k≠0,(kA)-1 = 1/k A-1