2016考研数学线性代数:单位矩阵

发布时间:2017-03-30 编辑:bin

  在考研数学的各个卷种中,线性代数占22%,约34分,每年的考题里,线性代数稳定的考查2道选择题、1道填空题和2道解答题。以下是中公考研数学辅导老师就线性代数的单位矩阵进行解析。

  l 矩阵的定义

  对于任意一个线性方程组(有N个未知数,M个方程,N>m)用一个表将其表式出来,例如:〔1234〕.

  l 单位矩阵的定义

  在矩阵的乘法中,有一种矩阵起着特殊的作用,如同数的乘法中的1,我们称为单位矩阵,它是一个方阵除左上角到右下角的对角的元素均为1以外其余元素均为0.

  l 单位矩阵的性质

  单位矩阵不可能是实数它与任何矩阵A乘积等于矩阵A,这是有矩阵相乘得来的,而不是因为把单位矩阵当作1。

  l 单位矩阵的应用与作用

  1. 单位矩阵与秩的关系

  秩的定义:一个矩阵中不等于零的子式的最大阶数。

  例1

2016考研数学线性代数:单位矩阵

  这个子式不等于0,且矩阵(3)中不含阶数大于r的子式,有秩的定义可知r是(3)的秩。同时我们可以得出以下结论:

  ㈠矩阵的秩与单位矩阵在某种意义上是等价的

  ㈡要求矩阵的秩可以通过求单位矩阵得出

  2.单位矩阵与解的关系

  由上述(1)方程可得其增广矩阵为:

  1 0 ……0 C1,r+1……C1n d1

  0 1 ……0 C2,r+1……C2n d2

  0 0 ……1 Cr,r+1……Crn dr

  0 0 ……0 0 ……0 dr+1

  0 0 ……0 0 ……0 dm

  上述矩阵中若系数矩阵的秩与增广矩阵的秩相同,则此方程有解,否则无解。这是通过单位矩阵来判断的。

  3.单位矩阵的运算以及其逆运算

  1.单位矩阵用In表示对于任意一个矩阵Anp , Amn有

  In Anp= Anp AmnIn= Amn

  2.逆矩阵的定义

  令A是数域F上一个N阶矩阵,若是存在F上N阶矩阵B,使得

  AB=BA=I

  那么A就叫一个可逆矩阵,B就是A 的逆矩阵。因此要求A的逆矩阵B,只需求出A→I,就有I→B。从而的出B。

2016考研数学线性代数:单位矩阵

  可知单位矩阵是求逆矩阵的桥梁

  4.通过单位矩阵来判断向量空间的维数

\

  可知单位矩阵秩为2,维数为2.

  2016年考研复习已经开始了,希望考生能够好好利用,做好规划。

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