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考研數學矩陣乘法復習指導

來源:來源于網絡 時間:2009-08-27 09:15:00
  盡管矩陣乘法不滿足交換律。但是,矩陣乘法在多方面的成功應用,令人感到很愜意。
    
    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的代數余子式按行順序轉置排列成的。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�!白蟪诵凶�,右乘列變。”給理論討論及應用計算機帶來很大的方便。
    
    3.分塊矩陣乘法,形式多樣,內函豐富。
    
    要分塊矩陣乘法可行,必須要在“宏觀”與“微觀”兩方面都確�?沙恕�
    
    AB=A(b1,b2,——,bs)=(Ab1,Ab2,——,Abs)
    
    宏觀可乘:把各分塊看成一個元素,滿足階數規(guī)則(1×1)(1×s)=(1×s).
    
    微觀可乘:相乘的子塊都滿足階數規(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,A是m×n階矩陣,且秩r(A)=n,試證明,Aa1,Aa2,——,Aak線性無關
    
    分析設有一組數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由已知線性無關性得常數皆為0.
結束

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