量的概念与运算1)概念2)运算若α=a1a2…a
T,β=b1b2…b
T①加法:α+β=a1b1a2b2…a
b
T②数乘:kα=ka1ka2…ka
T③内积:(αAβ)=a1b1a2b2…a
b
=αTβ=βTα2、线性组合与线性表出3、线性相关与线性无关1)概念2)线性相关与线性无关的充要条件①线性相关α1α2…αs线性相关kk齐次方程组α1α2…αsx1x2…xsT=D有非零解kk向量组的秩rα1α2…αs<s向量的个数kk存在某αiik12…s可由其余s1个向量线性表出特别的:
个
维向量线性相关kk│α1α2…α
│=D
1个
维向量一定线性相关②线性无关α1α2…αs线性无关kk齐次方程组α1α2…αsx1x2…xsT=D只有零解kk向量组的秩rα1α2…αs=s向量的个数kk每一个向量αiik12…s都不能用其余s1个向量线性表出③重要结论A、阶梯形向量组一定线性无关B、若α1α2…αs线性无关,则它的任一个部分组αi1αi2…αit必线性无关,它的任一延伸组必线性无关。C、两两正交,非零的向量组必线性无关。4、向量组的秩与矩阵的秩1)极大线性无关组的概念2)向量组的秩3)矩阵的秩①rA=rAT②rABrrA+rB③rkA=rA,kDD④rABrri
rA,rB⑤如A可逆,则rAB=rB;如B可逆,则rAB=rA⑥A是r×
阵,B是
×p阵,如AB=D,则rA+rBr
4)向量组的秩与矩阵的秩的关系①rA=A的行秩(矩阵A的行向量组的秩)=A的列秩(矩阵A的列向量组的秩)②经初等变换矩阵、向量组的秩均不变③若向量组(Ⅰ)可由(Ⅱ)线性表出,则rⅠrrⅡ。特别的,等价的向量组有相同的秩,但秩相同的向量组不一定等价。
f5、基础解系的概念及求法1)概念2)求法对A作初等行变换化为阶梯形矩阵,称每个非零行中第一个非零系数所代表的未知数是主元(共有rA个主元),那么剩于的其他未知数就是自由变量(共有
rA个),对自由变量阶梯形赋值后,再带入求解就可得基础解系。6、齐次方程组有非零解的判定1)设A是r×
矩阵,Ax=D有非零解的充要条件是rA<
,亦即A的列向量线性相关。2)若A为
阶矩阵,Ax=D有非零解的充要条件是│A│=D3)Ax=D有非零解的充分条件是r<
,即方程个数<未知数个数7、非齐次线性方程组有解的判定1)设A是r×
矩阵,Ax=b有解的充要条件是系数矩阵A的秩等于增广矩阵(A增)的秩,即rA=rA增2)设A是r×
矩阵,方程组Ax=b①有唯一解kkrA=rA增=
②有无穷多解kkrA=rA增③无解kkrA1krA增8、非齐次线性方程组解的结构如
元线性r