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@@ -44,6 +44,14 @@
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使用行列式不等于$0$的方法最方便,但是有时候行列不同就不能这么做了。
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\subsection{初等运算}
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多用于选择题,给出$n$维线性无关向量,判断向量组是否线性无关。如果向量组初等运算为0就代表线性相关。
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\textbf{例题:}已知$n$维向量$\alpha_1$,$\alpha_2$,$\alpha_3$线性无关,则判断线性相关性:$\alpha_1+\alpha_2$,$\alpha_2-\alpha_3$,$\alpha_3+\alpha_1$。
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解:$\alpha_1+\alpha_2$与$\alpha_2-\alpha_3$,共同出现了$\alpha_2$,首先要消掉$\alpha_2$,所以相减得到$\alpha_1+\alpha_3$,然后发现跟后面的$\alpha_3+\alpha_1$一样,所以直接一减得到0,表示线性相关。
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\subsection{代入重组}
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若要求线性相关的式子由其他向量构成,则将式子代入表示目标式子。
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@@ -50,6 +50,16 @@
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已知特解为方程的一个解,知道通解,所以特解可以由通解线性表出,所以将通解和特解组成增广矩阵进行初等变换(如果是判断多个向量,则可以一起组成),通解矩阵的秩和增广矩阵的秩相同则代表可以线性表出,否则不能。
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\subsection{特解判断特解}
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已知特解,对特解进行初等变换,然后判断这个式子是否还是原方程的特解,可以直接将新式子代入原方程求得结果。
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\textbf{例题:}已知$\alpha_1$、$\alpha_2$是非齐次线性方程组$Ax=b$的两个不同解,则判断$3\alpha_1-2\alpha_2$是否为原方程的特解。
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解:已知$\alpha_1$、$\alpha_2$是非齐次线性方程组$Ax=b$的两个不同解,即$A\alpha_1=b$,$A\alpha_2=b$。
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代入$Ax=b$:$A(3\alpha_1-2\alpha_2)=3A\alpha_1-2A\alpha_2=3b-2b=b$,所以成立。
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\subsection{线性表出}
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\section{反求参数}
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@@ -157,16 +157,22 @@ $\left\{\begin{array}{l}
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\section{相似理论}
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$P^{-1}AP=\Lambda$,$P$为特征向量组,$\Lambda$为特征值矩阵。
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\subsection{判断相似对角化}
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可以使用相似对角化的四个条件,但是最基本的使用还是$A$有$n$个无关的特征向量$\xi$。
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判断以下条件即可相似对角化:
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\begin{enumerate}
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\item 判断是否为实对称矩阵,实对称矩阵必然相似于对角矩阵。
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\item 特征值是否都是实单根,相似于对角矩阵。
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\item 特征值为$n$重根,对应$n$个线性无关的特征向量,则相似于对角矩阵。如果小于则不相似。
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\item 实对称矩阵,即所有元素关于主对角线对称。
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\item 特征值都是实单根,即$n$个不同特征值,不存在重根。
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\item 特征值存在$t$重根,相同特征值对应$t$个线性无关的特征向量。(如果小于$n$则不相似)
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\end{enumerate}
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一般都是第三种情况,判断存在重根后要使用$[\lambda E-A]$,然后计算$r(E-A)$,然后$s$自由变量值即无关特征向量值$=n-r$,如果$s=t$则可以相似对角化,如果$s<t$则不可以。
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\subsection{反求参数}
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常用方法:
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@@ -179,6 +185,8 @@ $\left\{\begin{array}{l}
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\subsubsection{两个矩阵对比}
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两个矩阵相似的前提是可以相似对角化,如果存在$n$重根而没有$n$个线性无关的特征向量则必然不相似。
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\textbf{例题:}已知$A=\left(\begin{array}{ccc}
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2 & 0 & 0 \\
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0 & 0 & 1 \\
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@@ -202,6 +202,8 @@ $=\left(\begin{array}{ccc}
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对于$A=O$即不可逆,需要判断$b$是否为0,若不是则无实数解,若是则无穷解,这种判断需要用到增广矩阵,需要用到矩阵的秩判断。
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取自由变量时必须要保证取完后的矩阵行列式不为0,否则自由变量不能表示其他向量。
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\subsection{线性方程组的矩阵解表示}
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已知对于线性方程组$\begin{cases}
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@@ -188,7 +188,7 @@
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\begin{itemize}
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\item 逆事件概率公式:对于任一事件$A$,有$P(\overline{A})=1-P(A)$。
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\item 加法公式:对于任意两个事件$AB$,有$P(A\cup B)=P(A)+P(B)-P(AB)$;对于三个事件$ABC$,$P(A\cup B\cup C)=P(A)+P(B)+P(C)-P(AB)-P(AC)-P(BC)+P(ABC)$;对于四个事件$ABCD$,$P(A\cup B\cup C\cup D)=P(A)+P(B)+P(C)+P(D)-P(AB)-P(AC)-P(AD)-P(BC)-P(BD)-P(CD)+P(ABC)+P(ABD)+P(ACD)+P(BCD)-P(ABCD)$;若$A_1,A_2,\cdots,A_n$两两互不相容,则$P(A_1\cup A_2\cup\cdots\cup A_n)=P(A_1)+P(A_2)+\cdots+P(A_n)$。
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\item 减法公式:$P(A-B)=P(A)-P(AB)=P(A\overline{B})$。
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\item 减法公式:$P(A-B)=P(A)-P(AB)=P(A\omega)-P(AB)=P(A\overline{B})$。
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\item 条件概率公式:对于任意两个事件$AB$,若$P(A)>0$,我们称在已知事件$A$发生的条件下,事件$B$发生的概率为\textbf{条件概率},记为$P(B|A)=\dfrac{P(AB)}{P(A)}$。$P(\overline{B}|A)=1-P(B|A)$,$P(B-C|A)=P(B|A)-P(BC|A)$。
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\item 乘法公式:若$P(A)>0$,则$P(AB)=P(A)P(B|A)$。一般而言,对于$n>2$,$P(A_1A_2\cdots A_{n-1})>0$,则$P(A_1A_2\cdots A_{n-1})=P(A_1)P(A_2|A_1)P(A_3|A_1A_2)$\\$\cdots P(A_n|A_1A_2\cdots A_{n-1})$。($A_i$的顺序不定)
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\item 全概率公式:若$\bigcup\limits_{i=1}^nA_i=\Omega$,$A_iA_j=\varnothing$($i\neq j$,$i,j=1,2,\cdots,n$),$P(A_i)>0$,则对任一事件$B$,有$B=\bigcup\limits_{i=1}^nA_iB$,$P(B)=\sum\limits_{i=1}^nP(A_i)P(B|A_i)$。$P(B)=P(B\Omega)=P(B(\bigcup\limits_{i=1}^nA_i))=P(\bigcup\limits_{i=1}^nBA_i)=\sum\limits_{i=1}^nP(BA_i)=\sum\limits_{i=1}^nP(A_i)P(B|A_i)$。
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