矩阵的运算
(一) 矩阵的线性运算
2特殊乘法:(A?B)2?A2?AB?BA?B2 (AB)?(AB)(A?B)22A B(二) 关于逆矩阵的运算规律
?1?1(1)A(B?1)?BA1(2k)(A??)?1A(3)A(?1T)?A(T?1)(A4)(?n?1)A?1n
k/()(三) 关于矩阵转置的运算规律
TT (1)A(BT)?BATT(2?A)(BT?)B? A(四) 关于伴随矩阵的运算规律
(1)AA*?A*A?AE(2)A*?An?1(n?2)A(3)(A*)*?An?2
(4)(kA)*?kn?1A*若r(A)?n?n,?(5)r(A*)??1,若r(A)?n?1?0,若r(A)?n?2?(6)若A可逆,则(A*)?1?A,(A*)?1?(A?1)*,A*?AA?1A
(五) 关于分块矩阵的运算法则
?AT?AB?(1)????TCD???B?B?B0?(2)?????0C??0?1?1TCT??;DT?0??0?,?C?1??CB??0C????1?0?0???B?1
(六) 求变换矩阵
已知矩阵A,及其特征值?i??1????02?????0???n??Pn?,则APi??iPi其中A?(aij)
求T使得,TAT?1设T??P1P2?a11a12a13??p11??p11??p11?????????1??p21??a21a22a23??p21???1?p21??P?a????p??p??31a32a33??p31??31??31?若有重根则APi??iPi?Pi?1(i?2时)再由T求T?1(七) 特征值与矩阵
(1)
A若可以化成对角型?,则存在矩阵a使得A=a?1?a所以A2=a?1?2a,特征值?A2=?A2;对于An仍然适用。?1
(2)A-1=(a?a?1)?1?a?1??1a因此?A?1/?A
麦克劳林展开式
x2xn(1)e?1?x??2n!2n?1x3x5nx(2)sinx?x????(?1)3!5!2n?1!2nx2x4x(3)cosx?1????(?1)n2!4!2n!x(4)(1?x)??1??x?
?(??1)2!x2??(??1)(??2)3!x3???(??k?1)k?1nn!xn第一章
1.1线性空间:
定义1:设V是一个非空集合,P是数域,在V中定义如下两种计算:
1.加法:对于任意两个元素?,??V ,按照某一法则,总有唯一元素??V 与之对应,则称?为?,?之和,记为?=???。
2.数乘:对于任意一个k?P及任意元素??V按照某一法则,总有唯一的元素??V与之对应,称?为k与?的数乘,记为?=k? 满足以下八种运算规律,该空间为线性空间: 1) ???=???
2) (???)?????(???)
3) 在V中存在一个元素0,使它对任意??V ,都有0??=? 。拥有这一性质的元素称
为零元素
4) 对任意??V,在V中存在相应元素? ,使得???=0,称β为α的负元素,记为-α 5) k(???)?k??k? 6) (k?l)??l??k? 7) k(l?)?(kl)? 8) 1*α=α
1.2线性子空间:
定义:V是线性空间,W是V的一个非空子集,如果W中定义的加法与数乘对应于W封闭构成线性空间,则W是V的子空间。记为W?V 。
充要条件:W对应于V中两种运算都必须封闭、
1.3内积空间
定义:设V是数域P上的线性空间,对于V上的两个向量α和β按照某一法则都有唯一的复数与他们相对应,且具有以下性质(?,?,??V,k?P )
(1)(?,?)?(?,?);(2)(???,?)?(?,?)?(?,?)(3)(k?,?)?k(?,?)(4)(?,?)?0,当且仅当?=0时,(?,?)=0 称(?,?)为?,?向量的内积
1.4线性变换
定义1:对于线性空间V中任意一个向量α,按照一定规律总存在α’与之对应,则成的原象 。 这一规律为V上的一个变换(映射)。记为:?`??(?),称?`为?的象,?为?`线性变换定义:数域P上的线性空间V的一个变换? 对于任意??V,??V,k?P满足(1)?(???)??(?)??(?);(2)?(k?)?k?(?)
1.5正交变换与酉变换:
定义1:若数域P上的欧式空间(酉空间)V上的线性变换? ,对任意
??V,都有?(?)=? 则称?为V上的正交变换。(酉变换)
酉空间定义:设V是复数域C上的线性空间,对于V上的2个向量x,y如果能给定某种规则,使得x,y对应一个复数(x,y),它能满足以下条件: (1)?x,y?=?y,x?;(2)?x?y,z?=?x,z???y,z?(3)?kx,y??k?x,y?(4)?x,x??0,当且仅当x?0时,?x,x??0.
则称该复数?x,y? 是向量x与y的内积。如此定义了那内积的复数域C上的线性空间叫做酉空间(U空间)。
AH 表示转置共轭向量,即AH=A-T AAH=AHA=E则,A为酉矩阵。

