1. 二阶行列式--------对角线法则 : |a 11 a 12a 21a 22|= a 11a 22 −a 12a 212. 三阶行列式 ①对角线法则②按行(列)展开法则3. 全排列:n 个不同的元素排成一列。
所有排列的种数用P n 表示, P n = n !逆序数:对于排列p 1 p 2… p n ,如果排在元素p i 前面,且比p i 大的元素个数有t i 个,则p i 这个元素的逆序数为t i 。
整个排列的逆序数就是所有元素的逆序数之和。
奇排列:逆序数为奇数的排列。
偶排列:逆序数为偶数的排列。
n 个元素的所有排列中,奇偶各占一半,即n!2对换:一个排列中的任意两个元素对换,排列改变奇偶性. 4.其中:j 1j 2j 3 是1,2,3的一个排列,t(j 1j 2j 3)是排列 j 1j 2j 3 的逆序数5.下三角行列式: 副三角跟副对角相识对角行列式: 副对角行列式:6. 行列式的性质: ①行列式与它的转置行列式相等. (转置:行变列,列变行)。
D = D T ②互换行列式的两行(列),行列式变号。
推论 :两行(列)相同的行列式值为零。
互换两行:r i ↔ r j ③行列式的某一行(列)中的所有元素都乘以同一个数k ,等于用数 k 乘此行列式。
第i 行乘k :r i x k 推论 :行列式中某一行(列)的公因子可以提到行列式符号外面 ④行列式中如果有两行(列)元素成比例 ,则此行列式等于0⑤若行列式的某一列(行)的元素都是两个元素和,则此行列式等于两个行列式之和。
如:⑥把行列式的某行(列)的各元素同一倍数后加到另一行(列)的对应元素上去,行列式的值不变。
如第j 列的k 倍加到第i 列上:c i +kc j333231232221131211a a a a a a a a a 3221312312332211a a a a a a a a a 13++=312213332112322311a a a a a a a a a ---32132123312322211312113j 2j 1j )j j t (j 33a a a a a a a a a a a a 1)(∑-=n n 2211n n n 2n 1222111...a a a a ...a a 0a a a =O M M n...λλλλλλ21n 21=O n21λλλNn2121)n(n λλλ1)(ΛΛ--=n n n j n jn 2n 12n 2j 2j 22211n 1j 1j 1211a )c (b a a a )c (b a a a )c (b a a ΛΛM MMM ΛΛΛΛ+++n nn j n 2n 12n 2j 22211n 1j 1211n n n j n 2n 12n 2j 22211n 1j 1211a c a a a c a a a c a a a b a a a b a a a b a a ΛΛM M M M ΛΛΛΛΛΛM M M M ΛΛΛΛ+=n n n j n j n i n 12n 2j 2j 2i 211n 1j 1j 1i 11a a ka a a a a ka a a a a ka a a ΛΛΛM M MM ΛΛΛΛΛΛ+++n nn j n i n 12n 2j 2i 211n 1j 1i 11a a a a a a a a a a a a ΛΛΛM M M M ΛΛΛΛΛΛ=7. 重要性质:利用行列式的性质 r i +kr j 或 c i +kc j ,可以把行列式化为上(下)三角行列式,从而计算n 阶 行列式的值。
(P11页例7) 8. 行列式按行(列)展开法则(***重要***) ①重要概念: 余子式:在 n 阶行列式中,把元素 a ij 所在的第 i 行和第 j 列划去, 剩下的( n −1 )2 个元素按原来的排法构 成的 n − 1 阶行列式 叫做a ij 的余子式,记为M ij 代数余子式:记 A ij = ( −1 ) i+j M ij 为元素 a ij 的代数余子式 。
②重要性质,定理 1)第i 行各元素的余子式,代数余子式与第i 行元素的取值无关。
2)行列式按行(列)展开法则:行列式等于它的任意一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和, 即:推论:行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于零. 即 或使用该法则计算行列式的值:先选取存在最多0的行(列),从该行选取一个非0元素a ij ,并将该行其他元素 通过性质化为0,则D = a ij A ij 9. 利用Cramer 法则求解n 个n 元线性方程组: ①若非齐次线性方程组的系数行列式不等于零,则方程组有唯一解。
等于0,则无解其中 D j (j=1,2…n) 是把系数行列式中的第j 列的元素用方程组右边的常数项代替后所得到的的n 阶行列式即:②对于齐次线性方程组,如果系数行列式D ≠ 0,则该方程组只有零解,若D = 0,则存在非零解。
第二章1. 矩阵相关的概念:矩阵:由 m ×n 个数 a ij (i=1,2,…,m; j=1,2,…,n)排成的 m 行 n 列的数表(是一组数)。
行(列)矩阵:只有一行(列)的矩阵,又称为行(列)向量。
同型矩阵:行数,列数均相等的两个矩阵A=B : 矩阵A 和矩阵B 为同型矩阵,且对应的元素相等。
零矩阵:所有元素为0的矩阵,记为O ,不同型的零矩阵是不相等的。
对角矩阵:对角线元素为12,,,nλλλL ,其余元素为0的方阵 单位矩阵:对角线元素为1,其余元素为0的方阵,()1212diag ,,,nn λλλλλλ⎛⎫⎪⎪== ⎪⎪ ⎪⎝⎭L OΛ 111⎛⎫⎪ ⎪= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭E O2. 矩阵的运算1)加法:只有两个矩阵为同型矩阵时,才能进行加法运算。
A+B 等于对应元素相加起来。
满足交换律和结合律in in i2i2i1i1A a A a A a D +++=ΛΛnjnj 2j 2j 1j 1j A a A a A a D +++=ΛΛj i 0A a A a A a j n i n j 2i 2j 1i 1≠=+++ΛΛj i 0A a A a A a n j n i 2j 2i 1j 1i ≠=+++ΛΛ或 0a a a a a a a a a D nn n2n12n22211n1211≠=K M M M K K D D x ,,D D x ,D D x n n 2211===ΛΛn.,1,2,j a a b a a a a b a a a a b a a D nn 1j n,n 1j n,n12n1j 2,21j 2,211n1j 1,11j 1,11j ΛΛΛM M M M M ΛΛΛΛ==+-+-+-2)数与矩阵相乘①,②()λμλμ+=+A A A ,③()λλλ+=+A B A B3)矩阵与矩阵相乘:要求前一个矩阵的列数等于后一个矩阵的行数;A m×s ×B s×n乘积矩阵的行数为前一个矩阵的行数,列数为后一个矩阵的列数;C m×n即:乘积矩阵的第i 行,第j 列元素为前一个矩阵的第i 行元素与后一个矩阵的第j 行元素对应相乘再相加。
注意:一般情况下:AB ≠ BA 。
但是满足结合律和分配律。
EA = AE = A4)矩阵的幂:若 A 是 n 阶方阵,则:A 2=AA A 3=AA 2 …… A k =AA k−1 显然:3. 矩阵的转置:把矩阵 A 的行换成同序数的列得到的新矩阵,记作A T . 如:性质:设A 为n 阶方阵,如果满足 A = A T ,即a ij =a ji ,则A 为对称阵如果满足 A = −A T ,即a ij =−a ji ,则A 为反对称阵4. 方阵的行列式:由 n 阶方阵的元素所构成的行列式,叫做方阵 A 的行列式,记作|A |或det A .性质:①T||||=A A ,②||||nλλ=A A ,③||||||=AB A B 。
5. 伴随矩阵:其中A ij 是a ij 的代数余子式,*A 称为A 的伴随矩阵。
(特别注意符号)6. 逆矩阵:对于n 阶方阵 A ,如果有 n 阶方阵 B ,使得AB = BA = E ,则称A 可逆, B 为A 的逆矩阵,记为A −1。
且A 的逆矩阵是唯一的。
判断方阵A 是否可逆:|A | ≠ 0⇔ A 可逆,且逆矩阵A −1= 1|A |A ∗推论:若|A | ≠ 0,则|A −1|= 1|A ∗|。
此时称A 为非奇异矩阵。
若|A |=0,则称A 为奇异矩阵。
二阶矩阵的逆矩阵:主对角线两数对调,副对角线两数反号。
单位矩阵E 是可逆的 E = E −1。
零矩阵是不可逆的。
()()A A λμλμ=11221si j i j is ij sj k k k i jc a b a b a b a b ==+++=∑L 22222()()2 ()()k k kAB A B A B A AB B A B A B A B =+=+++-=-A 、B 可交换时才成立, ()k l k l k l klA AA A A +==122,458A ⎛⎫= ⎪⎝⎭1425;28TA ⎛⎫⎪= ⎪ ⎪⎝⎭(1) ();T T A A =(2) ();T T T A B A B +=+(3) ();T T A A λλ=(4) ().T T T AB B A =112111222212n n n n nn A A A A A A A A A A *⎛⎫ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎝⎭L L L L L LL 注意:元素a ij 的代数余子式A ij 是位于A ∗的第j 行第i 列(类似于转置) 性质:AA ∗= A ∗A = |A |E 111212122211n n m m mn a a a a a a A A a a a λλλλλλλλλλλ⎛⎫⎪ ⎪== ⎪⎪⎝⎭L L L L LL LA = (a b c d) -----> A −1=1ad−bc (d −b−c a )对角矩阵的逆矩阵:对角线上每个元素取倒数。
推论:如果 n 阶方阵A 、B 可逆,那么A −1、A T 、 λA (λ≠0)、AB 也可逆 且:用逆矩阵求解线性方程组:已知 AXB =C ,若AB 可逆,则 X = A −1CB −1(A 在X 左边,则A −1必须在C 左边,B 也如此) 7. 矩阵分块法:用一些横线和竖线将矩阵分成若干个小块,这种操作称为对矩阵进行分块; 每一个小块称为矩阵的子块;矩阵分块后,以子块为元素的形式上的矩阵称为分块矩阵. 分块矩阵的运算:(其运算与矩阵运算基本一致) 1)加法:要求矩阵A 和B 是同型矩阵,且采用相同的分块法(即相对应的两个子块也是同型的) 2)分块矩阵A 的转置A T :除了A 整体上需转置外,每一个子块也必须得转置。