工程矩阵
工程矩阵的定义
分块矩阵
分块矩阵的乘法可以表示为:
对于分块矩阵,有性质:
矩阵方程组
设方程组 , , ,则有:
- 有解
- 若 ,则有解且有 个自由未知量
- 若 ,则有唯一解
齐次线性方程组的基础解系
对齐次线性方程组 ,则有:
- 非零解
- 若 ,则其基础解系中含有 个解向量
- 若 ,则其任意 个线性无关的解向量就是其基础解系
高斯消元法:
- 用初等行变换将 逐步化成阶梯形矩阵
- 确定自由未知量
- 用回代法找出通解
极大无关组
设向量组 的所有极大线性无关组 满足:
- 线性无关
- 中每个向量都可由 线性表示
则称 是 的一个极大无关组。
定理:
- 若向量组的秩 为 ,则该向量组中任意 个线性无关的向量组是其极大无关组
- 如果一向量组的极大无关组中含 个向量,则称该向量组的秩为
矩阵的等价标准形
矩阵 的秩等于 存在可逆矩阵 使得
消去分解
矩阵 的秩为 ,存在 矩阵 和 矩阵 使得 ,即矩阵的消去分解。
定理:
线性空间和线性变换
线性空间的定义和性质
线性空间的定义 线性空间满足下述三个要求建立的八条公理:
- 一个数域 ,一个非空集合 (V 中的元素称为向量)
- 两个运算:
- 加法:, 记作:
- 数乘运算:, 记作:
- 这两个运算满足如下八条公理:
- 加法交换律:
- 加法结合律:
- 零元存在性:存在 , 使得 , 有
- 负元存在性:, 存在 , 使得
- 数乘结合律:
- 乘法结合律:, 有
- 分配律一:, 有
- 分配律二: