【數(shù)學(xué)基礎(chǔ)56】每天三道題(數(shù)學(xué)分析+解析幾何+線性代數(shù))
預(yù)備知識(shí):
公式:(axb)^2+(ab)^2=a^2b^2;
雙重向量積:給定空間三向量,先作其中兩個(gè)向量的向量積,再作所得向量與第三個(gè)向量的向量積,那么最后的結(jié)果仍然是一向量,叫做所給三向量的雙重向量積。例如(axb)xc就是三向量a,b,c的一個(gè)雙重向量積;
性質(zhì):(axb)xc是和a,b共面且垂直于c的向量;
(axb)xc=(ac)b-(bc)a;
拉格朗日恒等式:(axb)(a'xb')=(aa')(bb')-(ab')(ba');
(axb)x(a'xb')=(a,b,b')a'-(a,b,a')b'=(a,a',b')b-(b,a',b')a;
(axb,cxd,exf)=(a,b,d)(c,e,f)-(a,b,c)(d,e,f).
矩陣乘法運(yùn)算律——
a.結(jié)合律:(AB)C=A(BC)
b.左分配律:A(B+C)=AB+AC
c.右分配律:(B+C)D=BD+CD
d.若A是n級(jí)矩陣,單位矩陣為E,則有:AE=EA=A
e.矩陣乘法與數(shù)量乘法滿足:k(AB)=(kA)B=A(kB)
f.可逆方陣:設(shè)A為n階方陣,若存在n階方陣B,使AB=BA=E,則稱B為A的逆方陣,而稱A為可逆方陣。
矩陣A可逆的充要條件:|A|不為0——|A|為矩陣A對(duì)應(yīng)的行列式。
矩陣對(duì)應(yīng)行列式滿足:|AB|=|A||B|;
設(shè)A與B都是數(shù)域K上的n級(jí)矩陣,如果AB=E,那么A與B都是可逆矩陣,并且A^(-1)=B,B^(-1)=A。
A的伴隨矩陣A*滿足:A*=|A|A^(-1)
E(i,j)為單位矩陣i,j行對(duì)調(diào)——
方陣A可逆,A對(duì)調(diào)i,j行成B矩陣:B=E(i,j)A
方陣A可逆,A對(duì)調(diào)i,j列成B矩陣:B=AE(i,j)
矩陣的轉(zhuǎn)置:把n級(jí)矩陣A的行與列互換得到的矩陣稱為A的轉(zhuǎn)置,記作A',|A'|=|A|。
定義:設(shè)A為方陣,若A'=A,則稱A為對(duì)稱矩陣,若A'=-A,則稱A為反/斜對(duì)稱矩陣。
定義:如果AB=BA,則稱A與B可交換。
矩陣轉(zhuǎn)置運(yùn)算律——
(A+B)'=A'+B'
(kA)'=kA'
(AB)'=B'A'
定理:如果A可逆,那么A'也可逆,并且(A')^(-1)=(A^(-1))'。
參考資料:
《數(shù)學(xué)分析》(華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系?編)
《解析幾何》(呂林根 許子道?編)
《高等代數(shù)題解精粹》(錢吉林?編著)
數(shù)學(xué)分析——
例題(來(lái)自《數(shù)學(xué)分析(華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系?編)》)——
求lim a^n/(a^n+1),其中a不為-1.
解:
a.若a=1,則lim a^n/(a^n+1)=1/2.
b.若|a|<1,則lim a^n=0,lim??a^n/(a^n+1)=lim??a^n/(lim?a^n+1)=0;
c.若|a|>1,則lim??a^n/(a^n+1)=lim??1/(1+1/a^n)=1.
解析幾何——
例題(來(lái)自《解析幾何(呂林根 許子道?編著)》)——
證明a,b,c共面的充要條件是bxc,cxa,axb共面.
證:
必要性——
a,b,c共面,即(a,b,c)=0;
(bxc,cxa,axb)
=(b,c,a)(c,a,b)-(b,c,c)(a,a,b)
=0,即bxc,cxa,axb共面.
充分性——
bxc,cxa,axb共面,即(bxc,cxa,axb)=0;
(bxc,cxa,axb)
=(b,c,a)(c,a,b)-(b,c,c)(a,a,b)
=(a,b,c)^2=0,則(a,b,c)=0,即a,b,c共面.
高等代數(shù)——
例題(來(lái)自《高等代數(shù)題解精粹(錢吉林?編著)》)——
設(shè)矩陣A滿足,A^2+A-4E=0,求(A-E)^(-1).
解:
A^2+A-4E=0,則A^2+A-2E=2E,則(A+2E)(A-E)=2E,(A/2+E)(A-E)=E;
(A-E)^(-1)=A/2+E.
到這里!