性质1 行列互换,其值不变,即|A|=|AT|.性质2 行列式中某行(列)元素全为零,则行列式为零.性质3 行列式中的两行(列)元素相等或对应成比例,则行列式为零.性质4 行列式中某行(列)元素均是两个元素之和,则可拆成两个行列式之和,即【注】等式从右到左是两个行列式相加的运算.如果两个行列式的其他元素对应相等,只有一行(列)不同时,可以相加,相加时其他元素不变,不同元素的行(列)对应相加即可.性......
2023-11-21
(与第8讲综合,考生需学习相关知识后再研读此点)
若A~B,即P-1AP=B,则A=PBP-1,An=PBnP-1.
见例3.7.
若A~Λ,即P-1AP=Λ,则A=PΛP-1,An=PΛnP-1.
见例3.8,例3.9.
例3.1 设,则A10=________.
【解】应填
例3.2 设,则A11=________.
【解】应填
试算A2,找规律,则
【注】(1)对于,若a+d=0,且a2+bc=1,则A2=E.
(2)在第8讲会知道,满足A2=E 的实矩阵A 均可相似对角化.
例3.3 设
【解】应填
故A9=(A2)4A=A4A=(A2)2A=A2A=A2=A=
【注】在第8讲会知道,满足A2=A的实矩阵A 均可相似对角化.
例3.4 设,则A13=________.
【解】应填
试算A2,找规律,由于,则
=E,故
例3.5 设,则A10=________.
【解】应填
记A=E+B,其中,故
【注】因A不可相似对角化,故不能用An=PΛnP-1求An.(www.chuimin.cn)
例3.6 设
则B3AC5=________.
【解】应填
B3A是将A 的第1行的(-1)倍加到第2行,重复3次,故,B3AC5是将B3A的第1列与第2列互换,重复5次,即只互换1次,故
例3.7 设A,B,C均是3阶矩阵,满足AB=B2-BC,其中,则A5=________.
【解】应填
由,故B可逆,则由AB=B2-BC=B(B-C),得A=B(B-C)B-1,于是
例3.8 设,a,b,c为互异的实数,计算An.
【解】记,其中
,则
令|λE-B|=0,即(λ-a)(λ-b)(λ-c)=0,得λ1=a,λ2=b,λ3=c.
对于λ1=a,由(aE-B)x=0,即=0,得基础解系ξ1=[1,0,0]T;
对于λ3=c,由(cE-B)x=0,即=0,得基础解系ξ3=[0,-1,1]T.
令P=[ξ1,ξ2,ξ3],则P-1BP=Λ=,于是B=PΛP-1,则
又,故
例3.9 已知两个数列{an},{bn},满足
a1=1,b1=-1,an=an-1+2bn-1,bn=-an-1+4bn-1,
求an,bn,n=1,2,…的表达式.
其中,令
=(λ-2)(λ-3)=0,得λ1=2,λ2=3.
对于λ1=2,(2E-A)x=0,即,得基础解系
对于λ2=3,(3E-A)x=0,即,得基础解系
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性质1 行列互换,其值不变,即|A|=|AT|.性质2 行列式中某行(列)元素全为零,则行列式为零.性质3 行列式中的两行(列)元素相等或对应成比例,则行列式为零.性质4 行列式中某行(列)元素均是两个元素之和,则可拆成两个行列式之和,即【注】等式从右到左是两个行列式相加的运算.如果两个行列式的其他元素对应相等,只有一行(列)不同时,可以相加,相加时其他元素不变,不同元素的行(列)对应相加即可.性......
2023-11-21
设n阶矩阵A,若存在n阶可逆矩阵P,使得P-1AP=Λ,其中Λ 是对角矩阵,则称A可相似对角化,记A~Λ,称Λ 是A 的相似标准形.于是可知,若A可相似对角化,即P-1AP=Λ,其中P可逆,等式两边同时左乘P,有AP=PΛ,记由P可逆,则ξ1,ξ2,…=λn=0,A的特征值全是零.若A能与对角矩阵Λ 相似,则Λ 的主对角线元素为A......
2023-11-21
,n)不全为零,不妨设a1≠0,得原方程组的一个基础解系为当时,有b≠0,原方程组的系数矩阵可化为由此得原方程组的同解方程组为x2=x1,x3=x1,…,1]T.本题是n个方程n 个未知数,且系数矩阵是特殊形式,故可利用行列式去分析解的情况.例5.5 k为何值时,线性方程组有唯一解、无解、有无穷多解?......
2023-11-21
(与第7讲、第8讲综合,考生需学习相关知识后再研读此点)(1)见例1.13,例1.14.(2)若A相似于B,则例1.9设A=[α1,α2,α3]是3阶矩阵,且|A|=5,若B=[α1-3α2+2α3,α2-2α3,2α2+α3],则|B|=________.【解】应填25.方法一 利用行列式的性质.|B|=|α1-3α2+2α3,α2-2α3,5α3|=5|α1-3α2+2α3,α2-2α3,α3......
2023-11-21
,αm,βT线性无关.例5.16 已知齐次线性方程组A2×4x=0的基础解系为ξ1=[1,-1,3,2]T,ξ2=[2,1,1,-3]T,则A=________.应填,其中k1,l1,k2,l2 是不全为零的常数,且k1l2≠k2l1.由题设条件知,Aξ1=0,Aξ2=0,即两边转置,得作齐次线性方程组对系数矩阵作初等行变换,有取y2=0,y3=k,得,则解向量为取y2=l,y3=0,得,则解向量为其中k1,l1,k2,l2 是不全为零的常数,且k1l2≠k2l1.......
2023-11-21
,tn-11],α2=[1,t2,…,tn-1r],其中t1,t2,…+kr,k1t1+k2t2+…,tr-1r].由上述①的证明知β1,β2,…,tn-1r],分别是向量β1,β2,…,1,-1]T,其中k是任意常数.......
2023-11-21
齐次线性方程组.对于齐次线性方程组记则齐次线性方程组①可写成矩阵方程①解向量及其性质.如果x1=λ1,x2=λ2,…,ξn-r 为方程组①的一个基础解系.见例5.3.非齐次线性方程组.①克拉默法则.若线性方程组的系数行列式,则该方程组有唯一解其中Dj(j=1,2,…......
2023-11-21
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