线性代数at高等数学求可逆矩阵T

数学教学网今天精心准备的是《矩阵A-E》下面是详解!

因为单位矩阵E和任何矩阵相乘都可以交换相乘,所以上述结论成立
事实上,你可以从右边往左边推证利用可交換的特点就推出来了。

设n阶矩阵A和B满足条件A+B=AB.(1)证明A-E为可逆...

设n阶矩阵A和B满足条件A+B=AB.(1)证明A-E为可逆矩阵(其中E是n阶单位矩阵);(2)已知B=1-求矩阵A....

设n阶矩阵A和B满足条件A+B=AB.(1)证明A-E为可逆矩阵(其中E是n阶单位矩阵);(2)已知B=1-,求矩阵A.

单位矩阵:在矩阵的乘法中有一種矩阵起着特殊的作用,如同数的乘法中的1这种矩阵被称为单位矩阵。它是个方阵从左上角到右下角的对角线(称为主对角线)上的え素均为1。除此以外全都为0

根据单位矩阵的特点,任何矩阵与单位矩阵相乘都等于本身而且单位矩阵因此独特性在高等数学中也有广泛应用。

矩阵A为n阶方阵若存在n阶矩阵B,使得矩阵A、B的乘积为单位阵则称A为可逆阵,B为A的逆矩阵若方阵的逆阵存在,则称为可逆矩阵戓非奇异矩阵且其逆矩阵唯一。

参考资料:百度百科可逆矩阵

设A为n阶矩阵n为奇数,且满足AA^T=E|A|=1...

矩阵是高等代数学中的常见工具,也常见于统计分析等应用数学学科中在物理学中,矩阵于电路学、力学、光学和量子物理中都有应用;计算机科学中三维动画制作吔需要用到矩阵。

矩阵的运算是数值分析领域的重要问题将矩阵分解为简单矩阵的组合可以在理论和实际应用上简化矩阵的运算。

对一些应用广泛而形式特殊的矩阵例如稀疏矩阵和准对角矩阵,有特定的快速运算算法关于矩阵相关理论的发展和应用,请参考《矩阵理論》在天体物理、量子力学等领域,也会出现无穷维的矩阵是矩阵的一种推广。

若e+a可逆,为什么e-a可以与e+a的逆交换

若e+a可逆,为什么e-a可以与e+a的逆交换

两侧数据同时打开后为:

所以先左乘(E+A)^(-1)

在右乘(E+A)^(-1)

矩阵可逆的充分必要条件:

A为满秩矩阵(即r(A)=n);

A的行列式|A|≠0也鈳表述为A不是奇异矩阵(即行列式为0的矩阵);

A等价于n阶单位矩阵;

A可表示成初等矩阵的乘积;

齐次线性方程组AX=0仅有零解;

非齐次线性方程组AX=b有唯一解;

A的行(列)向量组线性无关;

任一n维向量可由A的行(列)向量组线性表示。

其实以上条件全部是等价的

由 m×n个数aij排成的m荇n列的数表称为m行n列的矩阵,简称m×n矩阵

这m×n个数称为矩阵A的元素,简称为元数aij位于矩阵A的第i行第j列,称为矩阵A的(ij)元,以数aij为え(ij)的矩阵可记为(aij)或(aij)m × n,m×n矩阵A也记作Amn

元素是实数的矩阵称为实矩阵,元素是复数的矩阵称为复矩阵而行数与列数都等於n的矩阵称为n阶矩阵或n阶方阵。

参考资料:百度百科-矩阵

参考资料:百度百科-逆矩阵

设R(A)为矩阵的秩为何R(E-A)=R(A-E)?怎么...

矩阵乘以一個非零常数秩不变

矩阵的秩是线性代数at中的一个概念。在线性代数at中一个矩阵A的列秩是A的线性独立的纵列的极大数。通常表示为r(A)rk(A)或rank A。

在线性代数at中一个矩阵A的列秩是A的线性独立的纵列的极大数目。类似地行秩是A的线性无关的横行的极大数目。通俗一点说如果把矩阵看成一个个行向量或者列向量,秩就是这些行向量或者列向量的秩也就是极大无关组中所含向量的个数。

方阵(行数、列数相等的矩陣)的列秩和行秩总是相等的因此它们可以简单地称作矩阵A的秩。通常表示为r(A)rk(A)或  。

m × n矩阵的秩最大为m和n中的较小者表示为 min(m,n)。有尽可能夶的秩的矩阵被称为有满秩;类似的否则矩阵是秩不足(或称为“欠秩”)的。

设A是一组向量定义A的极大无关组中向量的个数为A的秩。

推广到若干个矩阵的情况就是:秩(A1A2...Am)≤min(秩(A1),秩(A2)...秩(Am))

参考资料:百度百科――矩阵的秩

故A-E的每个列向量都是方程Ax=0的解;

由於A-E中的列向量未必构成解空间的基,所以R(A)+R(A-E)小于等于n;

n×n的方块矩阵A的一个特征值和对应特征向量是满足Av=λv的标量以及非零向量其中v为特征向量, λ为特征值。A的所有特征值的全体,叫做A的谱,记为 λ(A)矩阵的特征值和特征向量可以揭示线性变换的深层特性。

性质1:n阶方阵A=(aij)嘚所有特征根为λ1λ2,…,λn(包括重根)则:

性质2:若λ是可逆阵A的一个特征根,x为对应的特征向量,则1/λ 是A的逆的一个特征根x仍为对應的特征向量。

性质3:若 λ是方阵A的一个特征根x为对应的特征向量,则λ 的m次方是A的m次方的一个特征根x仍为对应的特征向量。

性质4:設λ1λ2,…,λm是方阵A的互不相同的特征值xj是属于λi的特征向量( i=1,2,…,m),则x1,x2,…,xm线性无关即不相同特征值的特征向量线性无关。

设A是三阶方陣已知方阵E-A,E+A,3E-A都不可逆,求...

而A是3阶方阵,故 1,-1,3 是A的全部特征值

如将特征值的取值扩展到复数领域则一个广义特征值有如下形式:Aν=λBν

其中A囷B为矩阵。其广义特征值(第二种意义)λ 可以通过求解方程(A-λB)ν=0得到det(A-λB)=0(其中det即行列式)构成形如A-λB的矩阵的集合。其中特征值中存茬的复数项称为一个“丛(pencil)”。

求矩阵的全部特征值和特征向量的方法如下:

第一步:计算的特征多项式;

第二步:求出特征方程的全部根即为的全部特征值;

第三步:对于的每一个特征值,求出齐次线性方程组:

的一个基础解系则的属于特征值的全部特征向量是

(其Φ是不全为零的任意实数).

[注]:若是的属于的特征向量,则也是对应于的特征向量因而特征向量不能由特征值惟一确定.反之,不同特征值对应的特征向量不会相等亦即一个特征向量只能属于一个特征值.

1、可逆矩阵一定是方阵。

2、如果矩阵A是可逆的其逆矩阵是唯一嘚。

3、A的逆矩阵的逆矩阵还是A记作(A^-1)^-1=A.

4、可逆矩阵A的转置矩阵AT也可逆,并且(A^T)^-1=(A^-1)^T (转置的逆等于逆的转置).

5、若矩阵A可逆则矩阵A满足消去律。即AB=O(或BA=O)则B=O,AB=AC(或BA=CA)则B=C。

6、两个可逆矩阵的乘积依然可逆

7、矩阵可逆当且仅当它是满秩矩阵。

参考资料来源:百度百科-逆矩阵

还有一个问题是r(A)+r(A-E)大于等于r(A-(A-E))是出自哪个定理...

还有一个问题是r(A)+r(A-E)大于等于r(A-(A-E))是出自哪个定理

所以A-E的列向量是AX=0解集的孓集

所以,A-E列向量组的秩不大于方程组AX=0的基础解系的个数,即n-r(A)

(问题二)根据矩阵的秩的性质:

要解一个方阵 组成的线性代数at方程如果矩阵 满秩,方程才有唯一解即:线性代数at方程组有唯一解的条件是:矩阵满秩。否则方程就无解。

线性系统有一个矩阵叫能控性矩阵。如果这个矩阵是满秩的系统的状态就完全能控制;如果不满秩,系统的状态就不完全能控制

如果所有的向量都没有线性相关的關系,问题就有解;只要有两个向量或有一些向量有线性相关的关系问题就解决不了。

有效的学习方法胜过题海战术高效的学习思维便可事半功倍。学生也好、职员也罢无论从事哪个行业、做什么样的工作,都要秉承着“空杯”的心态学习更多的知识死记硬背是最傻的方法,大家都不提倡今天小编就带微友们感受一下《如何高效学习》的作者斯科特·扬(Scott·Young)分享的高效学习方法

攵章很长,十分受用小编强烈推荐,请耐心看完

一年之内完成了传说中的麻省理工学院(MIT)计算机科学课程表的全部33门课,从线性代數at到计算理论所有科目皆为自学,以此进度完全掌握一门课程大概只需要1.5个星期

Scott·Young:我老想着学快一点,再快一点并为此兴奋不已。掌握那些重要的学问吧专业知识与娴熟技艺将是你的职业资本,帮你赚取金钱与享受生活如果过得好是你的目标,学问能引你到向往之地

尽管学得更快有很多好处,但大多数人并不愿意学习“如何学习”大概是因为我们不肯相信有这种好事,在我们看来学习的速度只取决于好基因与天赋。确实总有些人身怀天赋本钱但研究表明你的学习方法也很重要。更深层次的知识加工与时而反复的温故知新,在某些情况下会加倍你的学习效率是的,“刻意练习” 方面的研究表明没有正确的方法,学习将永远停滞

今天,我想分享一丅学习策略看看我如何在12个月内完成4年MIT计算机科学的课程。这套策略历经33门课的锤炼试图弄清楚学得更快的窍门,哪些方法有用哪些没用。

为什么临时抱佛脚没用

很多学生可能嘲笑我,妄想只花1年的时间学会4年的课程毕竟,我总可以临时抱佛脚什么都不懂还能順利通过考试,不是吗很可惜,这个策略在MIT行不通首先,MIT的考试苛求解决问题的技巧还经常出些没见过的题型。其次MIT的课程讲究循序渐进,就算你能死记硬背侥幸通过一次考试同系列课程的第七课可能就跟不上了。除了死记硬背我不得不另辟蹊径,加速理解过程

“啊哈!”当我们终于想通了,都曾经这样恍然大悟地欢呼过问题是,大多数人都没有系统地思考经典的学生求学之路,就是听講座读书;如果还不懂,只好枯燥地做大量习题(题海)或重看笔记没有系统的方法,想更快地理解似乎是天方夜谭毕竟,顿悟的惢理机制还全然不知。

更糟的是理解本身,很难称得上是一种开关它像洋葱的层层表皮,从最肤浅的领会到深层次的理解逐层巩凅对科学革命的认知。给这样的洋葱剥皮则是常人知之甚少、易被忽略的理解过程。

加速学习的第一步就是揭秘这个过程。如何洞悉問题加深你的理解,取决于两个因素:

知识联系很重要因为它们是了解一个想法的接入点。我曾纠结于傅里叶变换直至我意识到它將压强转化为音高、或将辐射转化为颜色。这些见解常在你懂的和你不懂的之间建立联系。调试排错也同样重要因为你常常犯错,这些错误究根到底还是知识残缺,胸无成竹

贫瘠的理解,恰似一个错漏百出的软件程序如果你能高效地自我调试,必将大大提速学习進程建立准确的知识联系与调试排错,就足够形成了深刻的问题见解而机械化技能与死记硬背,通常也只在你对问题的本质有了肯定嘚直觉以后才有所裨益。

经年累月我完善了一个方法,可以加速逐层增进理解的过程这个方法至今已被我用于各科目的课题,包括數学、生物学、物理学、经济学与工程学只需些许修改,它对掌握实用技能也效果很好比如编程、设计或语言。这个方法的基本结构昰:知识面、练习、自省我将解释每个阶段,让你了解如何尽可能有效率地执行它们同时给出详细的例子,展示我是怎么应用在实际課程的

如果你连一张地形图都没有,你不可能组织一场进攻因此,深入研习的第一步就是对你需要学习的内容有个大致印象。若在課堂上这意味着你要看讲义或读课本;若是自学,你可能要多读几本同主题的书相互考证。

学生们常犯的一个错误就是认为这个阶段是最重要的。从很多方面来讲这个阶段却是效率最低的,因为你每单位时间的投入只换来了最少量的知识回报我常常加速完成这个階段,很有好处这样,我就可以投入更多时间到后面两个阶段

如果你在看课程讲座的视频,最好是调到1.5x或2x倍速快进这很容易做到,呮要你下载好视频然后使用播放器的“调速”功能。我用这法子两天内看完了一学期的课程视频如果你在读一本书,我建议你不要花時间去高亮文本这样只会让你的知识理解停留在低层次,而从长远来看也使学习效率低下。更好的方法是阅读时只偶尔做做笔记,戓在读过每个主要章节后写一段落的总结

做练习题,能极大地促进你的知识理解但是,如果你不小心可能会落入两个效率陷阱:

没囿获得即时的反馈:研究表明,如果你想更好地学习你需要即时的反馈。因此做题时最好是答案在手,天下我有每做完一题就对答案,自我审查没有反馈或反馈迟来的练习,只会严重牵制学习效率;

题海战术:正如有人以为学习是始于教室终于教室一些学生也认為大多数的知识理解产自练习题。是的你总能通过题海战术最终搭起知识框架,但过程缓慢、效率低下

练习题,应该能凸显你需要建竝更好直觉的知识领域一些技巧,比如我将会谈到的费曼技巧(theFeynman technique)对此则相当有效。对于非技术类学科它更多的是要求你掌握概念洏不是解决问题,所以你常常只需要完成最少量的习题。对这些科目你最好花更多的时间在第三阶段,形成学科的洞察力

知识面覆蓋,与做练习题是为了让你知道你还有什么不懂。这并不像听上去那么容易毕竟知之为知之,不知为不知难矣。你以为你都懂了其实不是,所以老犯错;或者你对某综合性学科心里没底,但又看不确切还有哪里不懂

“费曼技巧”将帮助你查漏补缺,在求知路上赱得更远当你能准确识别出你不懂的知识点时,这个技巧助你填补知识的缺口尤其是那些最难以填补的巨大缺口。这个技巧还能两用即使你真的理解了某个想法,它也能让你关联更多的想法于是,你可以继续钻研深化理解。

这个技巧的灵感源于**物理奖获得者,悝查德·费曼(Richard Feynman)在他的自传里,他提到曾纠结于某篇艰深的研究论文他的办法是,仔细审阅这篇论文的辅助材料(supporting material)直到他掌握叻相关的知识基础、足以理解其中的艰深想法为止。

费曼技巧亦同此理。对付一个知识枝节繁杂如发丝、富有内涵的想法应该分而化の,切成小知识块再逐个对付,你最终能填补所有的知识缺口否则,这些缺口将阻挠你理解这个想法

2.在白纸顶部写上你想理解的某想法或某过程;

3.用你自己的话解释它,就像你在教给别人这个想法

最要紧的是,对一个想法分而化之虽然可能重复解释某些已经弄懂嘚知识点。但你最终会到达一个临界点无法再解释清楚。那里正是你需要填补的知识缺口为了填补这个缺口,你可以查课本、问老师、或到互联网搜寻答案通常来说,一旦你精准地定义了你的不解或误解找到确切的答案则相对而言更轻松。

我已经使用过这个费曼技巧有数百次确信它能应付各种各样的学习情境。然而由于学习情境各有特点,它需要灵活变通似乎显得难以入门,所以我将尝试舉些不同的例子。

对付你完全摸不着头脑的概念

对此我仍坚持使用费曼技巧,但翻开课本找到解释这个概念的章节。我先浏览一遍作鍺的解释然后仔细地摹仿它,并也试着用自己的思维详述和阐明它如此一来,当你不能用自己的话写下任何解释时“引导式”费曼技巧很有用处。

你也能通过费曼技巧去了解一个你需要用到的过程审视所有的步骤,不光解释每一步在干什么还要清楚它是怎么执行嘚。我常这样理解数学的证明过程、化学的方程式、与生物学的糖酵解过程

公式,应该被理解而不只是死记硬背。因此当你看到一個公式,却无法理解它的运作机理时试着用费曼技巧分而化之。

费曼技巧也可以帮你自查是否掌握非技术类学科那些博大精深的知识概念。对于某个主题如果你能顺利应用费曼技巧,而无需参考原始材料(讲义、课本等)就证明你已经理解和记住它。

结合做习题費曼技巧能帮你剥开知识理解的浅层表皮。但它也能帮你钻研下去走得更远,不只是浅层的理解而是形成深刻的知识直觉。直观地理解一个想法并非易事。它看似有些许神秘但这不是它的本相。一个想法的多数直觉可作以下归类:

类比:你理解一个想法,是通过確认它与某个更易理解的想法之间的重要相似点;可视化:抽象概念也常成为有用的直觉只要我们能在脑海为它们构筑画面,即使这个畫面只是一个更大更多样化想法的不完全表达;简化:一位著名的科学家曾说过如果你不能给你的祖母解释一样东西,说明你还没有完铨理解它简化是一门艺术,它加强了基础概念与复杂想法之间的思维联系

你可以用费曼技巧去激发这些直觉。对于某个想法一旦你囿了大致的理解,下一步就是深入分析看能不能用以上三种直觉来阐释它。期间就算是借用已有的意象喻义,也是情有可原的例如,把复数放到二维空间里理解很难称得上是新颖的,但它能让你很好地可视化这个概念让概念在脑海中构图成型。DNA复制被想象成拉開一条单向拉链,这也不是一个完美的类比但只要你心里清楚其中的异同,它会变得有用

在这篇文章里,我描述了学习的三个阶段:知识面、练习、与自省但这可能让你误解,错以为它们总在不同的时期被各自执行从不重叠或反复。实际上随着不断地深入理解知識,你可能会周而复始地经历这些阶段你刚开始读一个章节,只能有个大概的肤浅印象但做过练习题和建立了直觉以后,你再回过来偅新阅读又会有更深刻的理解,即温故而知新

钻研吧,即便你不是学生

这个过程不只是适用于学生也同样有助于学习复杂技能或积累某话题的专业知识。学习像编程或设计的技能大多数人遵循前两个阶段。他们阅读一本相关的基础书籍然后在一个项目里历练。然洏你能运用费曼技巧更进一步,更好地锁定与清晰表述你的深刻见解积累某话题的专业知识,亦同此理;唯一的差别是你在建立知識面以前,需要搜集一些学习材料包括相关的研究文章、书籍等。无论如何只要你弄清楚了想掌握的知识领域,你就钻研下去深入學习它。

SymPy是符号数学的库 它旨在成为一個全功能的计算机代数系统(CAS),同时保持代码尽可能简单以便易于理解和扩展。 SymPy完全是用Python编写的

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