【线性代数自考必背公式】在自考《线性代数》课程中,掌握核心公式是顺利通过考试的关键。以下内容是对该课程中常见的、必须掌握的公式的总结,结合实际应用,帮助考生高效复习。
一、行列式
公式 | 说明 |
$ D = \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{vmatrix} = a_{11}a_{22} - a_{12}a_{21} $ | 二阶行列式计算公式 |
$ D = \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{13} \\ a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{vmatrix} $ | 三阶行列式展开(按行或列) |
$ D_n = \sum_{j=1}^n (-1)^{i+j} a_{ij} M_{ij} $ | n阶行列式按第i行展开公式 |
二、矩阵
公式 | 说明 |
$ A + B = [a_{ij} + b_{ij}] $ | 矩阵加法 |
$ AB = [c_{ij}], c_{ij} = \sum_{k=1}^n a_{ik}b_{kj} $ | 矩阵乘法 |
$ A^{-1} = \frac{1}{\det(A)} \text{adj}(A) $ | 可逆矩阵的求法(当 $\det(A) \neq 0$) |
$ \text{rank}(A) $ | 矩阵的秩,即其行向量组的最大线性无关组个数 |
三、向量与线性方程组
公式 | 说明 |
$ \alpha = k_1\beta_1 + k_2\beta_2 + \cdots + k_n\beta_n $ | 向量的线性组合 |
$ \text{向量组线性相关} \iff \text{存在不全为零的系数使得} \sum k_i\alpha_i = 0 $ | 线性相关定义 |
$ A\mathbf{x} = \mathbf{0} $ | 齐次线性方程组 |
$ A\mathbf{x} = \mathbf{b} $ | 非齐次线性方程组 |
四、特征值与特征向量
公式 | 说明 |
$ A\mathbf{v} = \lambda \mathbf{v} $ | 特征值与特征向量定义 |
$ \det(A - \lambda I) = 0 $ | 特征方程 |
$ \lambda_1 + \lambda_2 + \cdots + \lambda_n = \text{tr}(A) $ | 特征值之和等于矩阵迹 |
$ \lambda_1 \lambda_2 \cdots \lambda_n = \det(A) $ | 特征值乘积等于行列式 |
五、二次型
公式 | 说明 |
$ f(x_1, x_2, \ldots, x_n) = \sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n a_{ij}x_ix_j $ | 二次型的一般形式 |
$ f = \mathbf{x}^T A \mathbf{x} $ | 二次型矩阵表示 |
$ \text{正定} \iff \text{所有主子式大于零} $ | 正定矩阵的判断条件 |
六、其他常用公式
公式 | 说明 |
$ \text{rank}(AB) \leq \min(\text{rank}(A), \text{rank}(B)) $ | 矩阵乘积秩的性质 |
$ \text{若 } A \text{ 可逆,则 } \text{rank}(A) = n $ | 可逆矩阵的秩等于其阶数 |
$ \text{若 } A \text{ 与 } B \text{ 相似,则 } \det(A) = \det(B) $ | 相似矩阵的性质 |
总结
在自考《线性代数》中,掌握这些基础公式并理解其含义是取得高分的关键。建议考生在复习过程中,不仅要记忆公式,更要通过例题练习来加深对概念的理解。同时,注意公式的适用范围和条件,避免误用。
希望以上内容能为你的学习提供帮助,祝你考试顺利!
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