矩阵运算#
(a)
AB=(1×4+3×2−2×4+0×21×1+3×(−1)−2×1+0×(−1))=(10−8−2−2)
BA=(4×1+1×(−2)2×1+(−1)×(−2)4×3+1×02×3+(−1)×0)=(24126)
(b)
AT=(13−20)
ATB=(1×4+(−2)×23×4+0×21×1+(−2)×(−1)3×1+0×(−1))=(01233)
行列式计算#
利用分块矩阵性质:
det(P0QR)=det(P)⋅det(R)
其中:
P=(2103),R=(4−213)
计算:
det(P)=2×3−0×1=6
det(R)=4×3−1×(−2)=14
∴ 原行列式 = 6×14=84
逆矩阵#
步骤:
-
计算行列式:
det(C)=2×4−1×3=5
-
求余因子矩阵:
adj(C)=(4−1−32)T=(4−3−12)
-
得逆矩阵:
C−1=51(4−3−12)
矩阵的秩#
证明思路:
设 (A0BC) 中存在:
-
rank(A) 个线性无关的行向量来自左上块
-
rank(C) 个线性无关的行向量来自右下块
由于右下块的
0 元素保证了这两部分向量的线性无关性,因此总秩至少为 rank(A)+rank(C)
特征值问题#
步骤:
-
特征方程:
det(λI−D)=λ2−5λ+4=0⇒λ=1,4
-
特征向量:
-
λ=1:解 (I−D)x=0
(−2−2−1−1)⇒x=k(1−2)
-
λ=4:解 (4I−D)x=0
(1−2−12)⇒x=k(11)