小行和小矩两兄弟的故事

最近有很多同学反应:老师,我刚开始学线代的时候对于 行列式和矩阵的性质 傻傻分不清楚,尤其是在学到后面进行大量运算的时候,老是容易出错,能不能拯救一下我这个新手小白啊o(╥﹏╥)o。我大概能理解这位同学的心情,初学时对行列式和矩阵的性质就模棱两可,对于行列变换和四则运算也晕晕乎乎,在计算时就会显得有些底气不足,所以才频频出错。

针对很多同学反应的基础薄弱的情况,我们专门成立了一个梅(专)菜(题)锅(研)包(究)肉(组)小组,急广大考生之所急,决心以其攻克数学基础为己任,以其提高数学成绩成功上岸为宗旨,逐步研究考研数学中的重点和难点,以期使同学们达到事半功倍的学习效果。

今天我们就先来看一下小行和小矩这两兄弟的前世今生。

矩阵诞生之初是为了解线性方程。我们来看这么一个方程:

考研数学矩阵题讲解(考研数学正确复习方法)(1)

如果以高中生的思维,见到这个方程组就开始硬解,一顿操作猛如虎,一看答案还有误。我们换一个角度来看一看这个方程组。

上面这个方程可以用矩阵的方式来表示如下:

考研数学矩阵题讲解(考研数学正确复习方法)(2)

我们可以对这个矩阵的增广矩阵做初等行变换,进而求出方程组的解。所以矩阵本质上就是一个数表,是为解方程组提供便利的。

而行列式是一种运算,其实质就是一个数。并且,行列式是以矩阵为变量的函数。我们可以运用行列式的值是否为0来判断方程组解的情况。所以你看,矩阵跟行列式既有联系又有区别,并且对于解方程组都是很重要的工具,所以在线性代数中是最为基础的部分。

下面我们来总结矩阵跟行列式的性质

考研数学矩阵题讲解(考研数学正确复习方法)(3)

看到这里,有同学就有点不明白了,这是什么鬼?这就是行列式和矩阵在初等行变换中的性质,下面就为大家一一解读。

对于行列式,交换行列式中两行的位置,行列式变号;若将行列式转置,其值不变,即

考研数学矩阵题讲解(考研数学正确复习方法)(4)

将行列式中一行的倍数加到另一行,行列式的值也不变;行列式的某一行乘以n,则行列式的值也变为n倍;如果某一行是两组数的和,那么这个行列式就等于两个行列式的和;有三种情况下行列式的值为0,行列式某一行全为0、两行成比例或相同。

对于矩阵,所做变换的核心是要保证其初始的有效信息不变

不论是对某一行倍乘或是某一行的倍数加到另一行,都不改变矩阵的有效信息,这也是我们对矩阵做初等行变换的理论支撑,也是为什么我们在对矩阵做变换时用的是箭头

考研数学矩阵题讲解(考研数学正确复习方法)(5)

而不是等号“=”;对两个矩阵做加减法时要保证两个矩阵是同型的,也就是都是 m*n 型的,并且两矩阵是对应元素做加减;与行列式不同的是,矩阵的所有行都乘以 n 时,矩阵才可以提出来公因子 n;对于两个矩阵相乘,要保证左边矩阵的列数与右边矩阵的行数相同,即

考研数学矩阵题讲解(考研数学正确复习方法)(6)

到这里,我们对小行和小矩的性质探讨的就差不多了,需要声明的一点是,我们的总结并不适用于每一位学生,但对于基础比较薄弱的同学会有很大裨益。我们希望同学们通过这篇文章,对小行和小矩这两兄弟的本质和性质有更加深刻的理解,在以后的学习中能够辨微审慎,逐步提高自己的运算能力。

考研数学矩阵题讲解(考研数学正确复习方法)(7)

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