考研數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)要多看錯(cuò)題,整理做題方法和思路�;仡欀匾碚撝R(shí)點(diǎn),結(jié)合相關(guān)題目來訓(xùn)練。下面帶大家一起來回顧下幾個(gè)重要知識(shí)點(diǎn),下文講解線性代數(shù)重點(diǎn):矩陣相似對(duì)角化要點(diǎn)及技巧
矩陣的相似對(duì)角化是考研的重要考點(diǎn),該部分內(nèi)容既可以出大題,也可以出小題。所以同學(xué)們必須學(xué)會(huì)如何判斷一個(gè)矩陣可對(duì)角化,現(xiàn)把該部分的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)如下:
一般方陣的相似對(duì)角化理論
這里要求掌握一般矩陣相似對(duì)角化的條件,會(huì)判斷給定的矩陣是否可以相似對(duì)角化,另外還要會(huì)矩陣相似對(duì)角化的計(jì)算問題,會(huì)求可逆陣以及對(duì)角陣。事實(shí)上,矩陣相似對(duì)角化之后還有一些應(yīng)用,主要體現(xiàn)在矩陣行列式的計(jì)算或者求矩陣的方冪上,這些應(yīng)用在歷年真題中都有不同的體現(xiàn)。
1、判斷方陣是否可相似對(duì)角化的條件:
(1)充要條件:An可相似對(duì)角化的充要條件是:An有n個(gè)線性無關(guān)的特征向量;
(2)充要條件的另一種形式:An可相似對(duì)角化的充要條件是:An的k重特征值滿足
(3)充分條件:如果An的n個(gè)特征值兩兩不同,那么An一定可以相似對(duì)角化;
(4)充分條件:如果An是實(shí)對(duì)稱矩陣,那么An一定可以相似對(duì)角化。
【注】分析方陣是否可以相似對(duì)角化,關(guān)鍵是看線性無關(guān)的特征向量的個(gè)數(shù),而求特征向量之前,必須先求出特征值。
2、求方陣的特征值:
(1)具體矩陣的特征值:
這里的難點(diǎn)在于特征行列式的計(jì)算:方法是先利用行列式的性質(zhì)在行列式中制造出兩個(gè)0,然后利用行列式的展開定理計(jì)算;
(2)抽象矩陣的特征值:
抽象矩陣的特征值,往往要根據(jù)題中條件構(gòu)造特征值的定義式來求,靈活性較大。
實(shí)對(duì)稱矩陣的相似對(duì)角化理論
其實(shí)質(zhì)還是矩陣的相似對(duì)角化問題,與一般方陣不同的是求得的可逆陣為正交陣。這里要求大家除了掌握實(shí)對(duì)稱矩陣的正交相似對(duì)角化外,還要掌握實(shí)對(duì)稱矩陣的特征值與特征向量的性質(zhì),在考試的時(shí)候會(huì)經(jīng)常用到這些考點(diǎn)的。
這塊的知識(shí)出題比較靈活,可直接出題,即給定一個(gè)實(shí)對(duì)稱矩陣A,讓求正交陣使得該矩陣正交相似于對(duì)角陣;也可以根據(jù)矩陣A的特征值、特征向量來確定矩陣A中的參數(shù)或者確定矩陣A;另外由于實(shí)對(duì)稱矩陣不同特征值的特征向量是相互正交的,這樣還可以由已知特征值的特征向量確定出對(duì)應(yīng)的特征向量,從而確定出矩陣A。
比較重要的是,掌握了實(shí)對(duì)稱矩陣的正交相似對(duì)角化就相當(dāng)于解決了實(shí)二次型的標(biāo)準(zhǔn)化問題。
1、掌握實(shí)對(duì)稱矩陣的特征值和特征向量的性質(zhì)
(1)不同特征值的特征向量一定正交
(2)k重特征值一定滿足
【注】由性質(zhì)(2)可知,實(shí)對(duì)稱矩陣一定可以相似對(duì)角化;且有(1)可知,實(shí)對(duì)稱矩陣一定可以正交相似對(duì)角化。
2、會(huì)求把對(duì)稱矩陣正交相似化的正交矩陣
【注】熟練掌握施密特正交化的公式;特別注意的是:只需要對(duì)同一個(gè)特征值求出的基礎(chǔ)解系進(jìn)行正交化,不同特征值對(duì)應(yīng)的特征向量一定正交(當(dāng)然除非你計(jì)算出錯(cuò)了會(huì)發(fā)現(xiàn)不正交)。
3、實(shí)對(duì)稱矩陣的特殊考點(diǎn):
實(shí)對(duì)稱矩陣一定可以相似對(duì)角化,利用這個(gè)性質(zhì)可以得到很多結(jié)論,比如:
(1)實(shí)對(duì)稱矩陣的秩等于非零特征值的個(gè)數(shù)
這個(gè)結(jié)論只對(duì)實(shí)對(duì)稱矩陣成立,不要錯(cuò)誤地使用。
(2)兩個(gè)實(shí)對(duì)稱矩陣,如果特征值相同,一定相似
同樣地,對(duì)于一般矩陣,這個(gè)結(jié)論也是不成立的。
4、實(shí)對(duì)稱矩陣在二次型中的應(yīng)用
使用正交變換把二次型化為標(biāo)準(zhǔn)型使用的方法本質(zhì)上就是實(shí)對(duì)稱矩陣的正交相似對(duì)角化。
特別聲明:①凡本網(wǎng)注明稿件來源為"原創(chuàng)"的,轉(zhuǎn)載必須注明"稿件來源:育路網(wǎng)",違者將依法追究責(zé)任;
②部分稿件來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系我們溝通解決。
25人覺得有用
02
2017.03
從開始到復(fù)習(xí),到最后考試,整個(gè)復(fù)習(xí)時(shí)間的跨度有一年的時(shí)間,有些同學(xué)的戰(zhàn)線會(huì)拉得更長。如此長的時(shí)間......
02
2017.03
為了考生能夠更好的了解數(shù)學(xué)考試并盡早動(dòng)手準(zhǔn)備,下面為大家整理了2018考研數(shù)學(xué)整體解析及11個(gè)模塊的復(fù)......
02
2017.03
重視基礎(chǔ)就意味著要花大量的時(shí)間在課本習(xí)題上嗎?在此跟大家分享一位學(xué)長的數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)經(jīng)驗(yàn),其實(shí)課本對(duì)比......
02
2017.03
線性代數(shù)在考研數(shù)學(xué)中占比22%,因此,學(xué)好線代很關(guān)鍵。一般,線性代數(shù)�?加�(jì)算題和證明題,因此大家要......
02
2017.03
證明題是很多考生都比較頭疼的一類題目,也是考察重點(diǎn),建議考生考前要做好總結(jié),把各類證明都看看梳理......
02
2017.03
下文提醒大家復(fù)習(xí)注意規(guī)避三大誤區(qū)~~
......