第五章 相似矩阵及二次型
线性代数教案 信息与数学学院数学与应用数学教研室 1 第五章 相似矩阵及二次型 讲授内容：§5.1向量的内积 教学目的和要求：理解向量的内积，长度，角度，基的Schmidt正交化过程 教学重点：向量的内积的运算及性质 教学难点：基的Schmidt正交化过程。 教学方法与手段：传统教学,教练结合 课时安排：2课时 教学过程：
本章将介绍矩阵的特征值、特征向量及相似矩阵等概念，在此基础上讨论矩阵的对角化问题. 定义1.内积：设实向量),,,(21naaa, ),,,(21nbbb, 称实数
nnbababa2211],[为与的内积．
算律：),,,(21naaa, ),,,(21nbbb, ),,,(21nccc (1) ],[],[ (2) ],[],[kk （k为常数） (3) ],[],[],[ (4) 时, 0],[；时, 0],[． (5) ],[],[],[2 证(5) Rt, 由0],[tt可得 0],[],[2],[2tt 00],[],[4],[42 ],[],[],[2 2．范数：设实向量, 称实数 ],[为的范数． 性质：(1) 时, 0；时, 0． (2) kk )R(k (3) 线性代数教案 信息与数学学院数学与应用数学教研室 2 (4) 证(3) ],[],[2],[],[2 222
2
证(4) )(,
)(
3．夹角：设实向量,, 称 ],[arccos )0( 为与之间的夹角． 正交：若0],[, 称与正交, 记作．
(1) ,时, 2； (2) 或时, 有意义, 而无意义．
单位化：若, 称10为与同方向的单位向量． 定义2. 当=0时，称向量与正交．（显然，若=0，则与任何向量都正交）． 向量的正交性可推广到多个向量的情形.
定义3. 已知个非零向量，若=0 ，则称为正交向量组． 定义4. 若向量组为正交向量组，且||=1，则称 为标准正交向量组．
例如，维单位向量组=，， 是正交向量组． 正交向量组有下述重要性质：
定理1 正交向量组是线性无关的向量组． 定理的逆命题一般不成立，但是任一线性无关的向量组总可以通过如下所述的正交化过程，构成正交化向量组，进而通过单位化，构成标准正交向量组．
4．正交基：设向量空间V的基为r,,1, 若)(0],[jiji, 称r,,1为V的
正交基；若还有),,2,1(1rii
,称r,,1为V的标准正交基．
例如：nR的标准正交基为nee,,1． 线性代数教案 信息与数学学院数学与应用数学教研室 3 特点：向量空间V的正交基为r,,1, 对于V, 有
rrxx11：),,2,1(],[],[rixiiii 当r,,1为标准正交基时, 有
rrxx11：),,2,1(],[rix
ii
6．Schmidt正交化过程： 定理2 设向量组线性无关，由此可作出含有个向量的正交向量组，其中， ，
， „„
. 再取
则为标准正交向量组． 上述从线性无关向量组导出正交向量组的过程称为施密特（Schimidt）正交化过程．它不仅满足与等价，还满足：对任何，向量组与等价． 设向量空间V的基为r,,1, 令
11, 01
12122k, 02 （否则21,线性相关）
],[],[0],[11122112k
13123233kk, 03 （否则321,,线性相关）
],[],[0],[11133113k
],[],[0],[22233223k 线性代数教案 信息与数学学院数学与应用数学教研室 4 „„„„„„ 1111,rrrrrrkk, 0r （否则r,,1线性相关）
)1,,2,1(],[],[0],[rjkjjjr
rjjr
结论：r,,,21两两正交且非零r,,,21线性无关
r,,,21是V的正交基
令jjju1, 则ruuu,,,21是V的标准正交基
例1 把向量组=（1，1，0，0），=（1，0，1，0），=（-1，0，0，1）化为标准正交向量组．
解 容易验证，，是线性无关的. 将，，正交化，令 =，
=，
再把单位化 ，
则即为所求的标准正交向量组． 定理3 若是维正交向量组，，则必有维非零向量，使 ，成为正交向量组． 例2 已知T)1,1,1(1，求一组非零向量，使，，成为正交向量组. 线性代数教案 信息与数学学院数学与应用数学教研室 5 解 应满足方程=0，即 . 它的基础解系为
把基础解系正交化，即为所求．亦即取
其中于是得
推论 含有个（）向量的维正交（或标准正交）向量组，总可以添加个维 非零向量，构成含有个向量的维正交向量组． 例3 已知向量空间3V的基为
)0,0,1,1(1, )0,1,0,1(2, )1,0,0,1(3求3V的一组正交基．
解 )0,0,1,1(11 )0,1,21,21()21(1212122k )1,31,31,31(213112213123233kk 故3V的一组正交基为321,,． 定义5 如果阶矩阵满足（即），那么称为正交矩阵． 正交矩阵具有如下性质：
（1）矩阵为正交矩阵的充分必要条件是； （2）正交矩阵的逆矩阵是正交矩阵； （3）两个正交矩阵的乘积仍是正交矩阵；
（4）正交矩阵是满秩的，且|=1或． 由等式 可知，正交矩阵的元素满足关系式
（其中） 可见正交矩阵任意不同两行（列）对应元素乘积之和为0，同一行（列）元素的平方和为1，因此正交矩阵的行（列）所构成的向量组为标准正交向量组，反之亦然．于是有
定理4 一个阶矩阵为正交矩阵的充分必要条件是它的行（或列）向量组是一个标准正交向量组．
思考与作业：习题五P138:1, 2, 3 线性代数教案 信息与数学学院数学与应用数学教研室 6 讲授内容：§5.2矩阵的特征值和特征向量 教学目的和要求：理解矩阵的特征值和特征向量的概念及性质，会求矩阵的特征值和特征向量． 教学重点：求矩阵的特征值与特征向量. 教学难点：矩阵的特征值与特征向量的求解过程. 教学方法与手段：传统教学,教练结合 课时安排：2课时 教学过程：
定义1 对于n阶方阵A, 若有数和向量0x满足xxA, 称为A的特征值, 称x
为A的属于特征值的特征向量． 特征方程：0)(xEAxxA 或者 0)(xAE
0)(xEA有非零解0)(detEA 0)(detAE (1) 特征矩阵：EA 或者 AE
特征多项式：nnnnnnaaaaaaaaaEA212222111211)(det)( ])1([01110nnnnnaaaaa 显然，的特征值就是特征方程(1)的解．特征方程在复数范围内恒有解，其个数为方程的次数（重根按重数计算），因此，阶矩阵有个特征值．
定理1 设nnijaA)(的特征值n,,,21, nnaaaA2211tr, 则
(1) nA21tr； (2) nA21det． 证 由特征值的定义可得
nnnnnnaaa
aaa
aaaEA212222111211)(det)(
)()())((22211nnnfaaa
线性代数（同济教材,第六版）知识点的细分目录
线性代数（同济教材，第六版）知识点的细分目录第一章行列式0101 排列与逆序数0102 行列式定义0103 几个特殊行列式0104 行列式性质0105 行列式按行（列）展开0106 单元小结0107 单元测试第二章矩阵及其运算0201 矩阵的引入0202 矩阵的运算0203 矩阵的转置与对称矩阵0204 逆矩阵0205 伴随矩阵与克拉默法则0206 分块矩阵0207 单元小结0208 单元测试第三章矩阵的初等变换与线性方程组0301 矩阵的初等变换030101 用消元法求解线性方程组030102 矩阵的初等变换及其相关定理030103 矩阵之间的等价关系0302 初等矩阵030201 初等矩阵的定义030202 有关初等矩阵的定理030203 用初等变换求逆矩阵030204 用初等变换解矩阵方程0303 矩阵的秩030301 k阶子式的概念030302 矩阵秩的概念和基本性质030303 矩阵秩的计算030304 矩阵秩的性质续（放在辅导难点部分）0304 线性方程组的解030401 线性方程组解的判定030402 线性方程组的解法030403 两个推广（放在辅导难点部分）0305 单元小结0306 单元测试第四章向量组的线性相关性0401 向量组及其线性组合040101 n维向量空间的概念040102 向量组的线性组合040103 向量组之间的线性表示0402 向量组的线性相关性040201 线性相关、线性无关的概念040202 线性相关性的判定040203 线性相关、线性无关的性质0403 向量组的秩040301 最大线性无关组与向量组的秩040302 矩阵的秩与向量组的秩的关系040303 向量组之间的线性表示和秩的关系0404 线性方程组的解的结构040401 齐次线性方程组040402 非齐次线性方程组0405 向量空间040501 向量空间的概念040502 子空间040503 基、维数与坐标040504 过渡矩阵和坐标变换0406 单元小结0407 单元测试第五章相似矩阵及二次型0501向量的内积、长度及正交性050101向量的内积及长度050102向量的正交性050103施密特正交化方法050104正交矩阵及正交变换0502方阵的特征值与特征向量050201特征值与特征向量的概念050202特征值与特征向量的性质0503相似矩阵050301相似矩阵的概念及性质050302矩阵的相似对角化0504对称矩阵的对角化050401实对称矩阵050402实对称矩阵的正交对角化0505二次型及其标准型050501二次型及其标准形050502用正交变换化二次型为标准形0506用配方法化二次型为标准形0507正定二次型050701正定二次型的概念及惯性定理050702正定二次型的判定0508 单元小结0509 单元测试。
工程数学线性代数教学大纲
《工程数学线性代数》教学大纲一、课程性质、地位和任务线性代数是一门重要的数学基础课程，已被广泛地应用于管理学科的各个领域，它是理工科大学生必备的基础知识。
本课程基本任务是学习行列式，矩阵及其运算，向量的线性相关性，矩阵的初等变换与线性方程组，相似矩阵及二次型，线性空间等理论及其有关知识。
在教学过程中注重培养学生逻辑思维和抽象思维能力，提高学生分析问题解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生具备有关线性代数的基本理论及方法，并能用它解决一些实际问题，为学生学习后续课程打下必要的数学基础。
二、课程基本要求理论和知识方面掌握本课程的基本知识和基本理论，如行列式的概念和性质、克拉默法则、矩阵的概念及线性运算、逆矩阵的概念、矩阵的初等变换、矩阵的秩、n维向量的概念、向量组线性相关性的概念、向量空间的概念、线性方程组的解的结构、线性方程组基础解系、特征值与特征向量的概念、相似矩阵的概念、正交变换、二次型、二次型的矩阵表示等。
能力和技能方面掌握本课程的基本技能，如行列式的计算、矩阵的运算、矩阵初等变换、逆矩阵的计算、矩阵及向量组秩的计算、向量组线性相关性的判别、线性方程组的求解、施密特正交化过程、矩阵特征值与特征向量的计算、实对称矩阵的相似变换、化二次型为标准形的方法等。
该课程基本要求的设置分三个层次，其中对概念与理论用“理解”、“了解”和“知道”表述，对方法和运算用“熟练掌握”、“掌握”和“会”表述，前者为较高的要求。
三、课程内容及学时分配第一章行列式（8学时）第一节二阶与三阶行列式第二节全排列及其逆序数第三节 n阶行列式的定义第四节对换第五节行列式的性质第六节行列式按行(列)展开第七节克拉默法则基本要求：一、了解n阶行列式的定义，掌握行列式的性质。
二、会应用行列式的性质和行列式按行(列)展开的定理计算行列式。
三、了解克拉默(Gramer)法则，会用克拉默法则求解非齐次线性方程组。
重点：行列式的性质及行列式按行(列)展开定理。
线性代数第五章知识要点
(3) An×n 的对角化
(i) A 能对角化的充要条件是 A 有 n 个线性
无关的特征向量.
(ii) 若 A 有 n 个互异的特征值,则 A 与对角
矩阵相似 , 即 A 可对角化.
4. 实对称矩阵的相似矩阵
(1) 实对称矩阵的特征值为实数. (2) 实对称矩阵的对应于不同特征值的特征 向量必正交. (3) 若 是实对称矩阵 A 的 r 重特征值, 则 对应于 的特征向量必有 r 个, 且它们线性无关. (4) 实对称矩阵必可对角化. 即若 A 为 n 阶 实对称矩阵, 则必有正交矩阵 P, 使得 P-1AP = , 其中 是以 A 的n个特征值为对角元素的对角矩 阵.
(7) 定义 4 若 n 阶方阵 A 满足
ATA = E ( 即 A-1 = AT),
则称 A 为正交矩阵.
A = (aij)n×n 为正交矩阵的充要条件是
1, i j; aik a jk δij 0, i j k 1
n
或
a
k 1
n
ki
akj δ ij .
(8) 定义 5 若 P 为正交矩阵, 则线性变换
6. 正定二次型 (1) 定义 9 设有实二次型 f(x) = xTAx,如
果对任何 x 0, 都有 f(x) > 0 (显然 f(0) = 0), 则称 f 为正定二次型, 并称对称矩阵 A 是正定的, 记作 A > 0 ; 如果对任何 x 0 都有 f(x) < 0, 则称 f 为 负定二次型, 并称对称矩阵 A 是负定的, 记作 A < 0.
称为二次型.
二次型可记为 f = xTAx,其中 AT = A. A 称为
二次型 f 的矩阵, f 称为对称矩阵 A 的二次型.对
线性代数习题册参考解答
第一章 行列式1、求下列排列的逆序数，并确定它们的奇偶性。
（1）1347265；（2）321)1( -n n 。
【解】（1）62130000)1347265(=++++++=τ，偶排列；（2）2)1()1(210]321)1([-=-++++=-n n n n n τ。
当14,4+=k k n 时，2),14(22)1(-=-k k k n n 当34,24++=k k n 时，4)(12(2)1(+=-k n n 排列。
■2、用行列式定义计算x x x xx f 111231112)(=中4x 和3x 的系数，并说明理由。
含4x 2；含有3x ，（4，4）的元素乘积项，而10=+，故3x 的系数为1-611612031102251611311061202251611301160212152323112241324--=---=--=↔↔++-r r c c r r r r r r D9300003003110225123242-=--=--r r r r 。
■4、求84443633224211124=D 。
【解】性质（三角化法）+行和相等的行列式：211112111121111224844436332242111243212432434r r r r r r r D +++÷÷÷===1201010*********12014,3,2==-=r r k k 。
■5、求x x m x D n -=111mD n n c c c nn-=+++ (21mm m x ni i c x c nk k k ---=∑=-=0101001)(1,,3,2111))((-=--=∑n ni i m m x 。
■6、求nn a a a D1001011110211=+，其中021≠n a a a 。
【解】箭形行列式（爪形行列式）：利用对角线上元素将第一行（或列）中元素1化为零。
深圳大学 高等数学选讲教学大纲
掌握方阵乘积的行列式；
了解伴随矩阵，会用伴随矩阵求逆矩阵；
了解分块矩阵及其运算。
第三章矩阵的初等变换与线性方程组
教学目的
使学生理解矩阵的初等变换和初等矩阵的概念，掌握应用初等变换求逆矩阵、求
矩阵秩以及解线性方程组的方法。
主要内容
矩阵的初等变换，初等矩阵，矩阵的秩，线性方程组的解。
二、教学内容
第一章行列式
教学目的
使学生理解行列式的概念，掌握行列式的计算。主要内容行列式概念、性质和计算。教学要求
了解逆序数的概念；
了解n阶行列式的定义和行列式的性质；
掌握二、三阶行列式的计算法；
了解一些特殊行列式的值，如对角行列式，三角行列式等；
会应用行列式的性质和行列式按行（列）展开定理计算简单的n阶行列式；
注：写明各学期教学总时数及各周学时数。
了解二次型及其对应矩阵的正定性和正定性的判别法。
注：根据各课程的具体情况编写，但必须写明各章教学目的、要求、内容提要。
三、课时分配及其它
（一）课时分配
总学时54，周学时3，安排在第二学年的第一学期。具体学时分配如下：
第一章行列式12学时
第二章矩阵及其运算9学时
第三章矩阵的初等变换与线性方程组9学时
第四章向量组的线性相关性12学时
理解齐次线性方程组解的结构，基础解系，通解及解空间的概念；非齐次线性方程组解的结构和通解的概念；
掌握用矩阵来表示向量组，用矩阵及线性方程组理论判别向量组的线性相关性；
了解向量空间，子空间的概念。
第五章相似矩阵及二次型
教学目的
使学生理解矩阵的特征值和特征向量的概念，能将矩阵转化为相似对角矩阵。
线代作业答案
--线性代数期中温习答案一、选择题（1）设有齐次线性方程组Ax=0和Bx=0, 其中A,B 均为n m ⨯矩阵，现有4个命题： ① 若Ax=0的解均是Bx=0的解，则秩(A)≥秩(B)； ② 若秩(A)≥秩(B)，则Ax=0的解均是Bx=0的解； ③ 若Ax=0与Bx=0同解，则秩(A)=秩(B)； ④ 若秩(A)=秩(B)， 则Ax=0与Bx=0同解. 以上命题中正确的是(A) ① ②. (B) ① ③.(C) ② ④. (D) ③ ④. [ B ] 【分析】 本题也可找反例用排除法进行分析，但① ②两个命题的反例比较复杂一些，关键是抓住③ 与 ④，迅速排除不正确的选项.【详解】 若Ax=0与Bx=0同解，则n-秩(A)=n - 秩(B), 即秩(A)=秩(B)，命题③成立，可排除(A),(C)；但反过来，若秩(A)=秩(B)， 则不能推出Ax=0与Bx=0同解，如⎥⎦⎤⎢⎣⎡=0001A ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1000B ，则秩(A)=秩(B)=1，但Ax=0与Bx=0不同解，可见命题④不成立，排除(D),故正确选项为(B).(2) 设n 阶矩阵A 的伴随矩阵,0*≠A 若4321,,,ξξξξ是非齐次线性方程组 bAx =的互不相等的解，则对应的齐次线性方程组0=Ax 的基础解系 (A) 不存在. (B) 仅含一个非零解向量.(C) 含有两个线性无关的解向量. (D) 含有三个线性无关的解向量.[ B ]【分析】 要肯定基础解系含向量的个数, 实际上只要肯定未知数的个数和系数矩阵的秩.【详解】 因为基础解系含向量的个数=)(A r n -, 而且⎪⎩⎪⎨⎧-<-===.1)(,0,1)(,1,)(,)(*n A r n A r n A r n A r按照已知条件,0*≠A 于是)(A r 等于n 或1-n . 又b Ax =有互不相等的解, 即解不惟一, 故1)(-=n A r . 从而基础解系仅含一个解向量, 即选(B).（3）设A 是3阶方阵，将A 的第1列与第2列互换得B,再把B 的第2列加到第3列得C, 则知足AQ=C 的可逆矩阵Q 为(A) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡101001010. (B) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100101010. (C) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡110001010. (D) ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡100001110. [ D ]【分析】 本题考查初等矩阵的的概念与性质，对A 作两次初等列变换，相当于右乘两个相应的初等矩阵，而Q 即为此两个初等矩阵的乘积。
青岛理工大学线性代数练习册答案
第一章n 阶行列式1.求下列各排列的逆序数：(1) 134785692 (2) 139782645 (3) 13…(2n-1)24…(2n) (4) 13…(2n-1)(2n)(2n-2)…2 （11;17;2)1(-n n ;)1(-n n ） 2. 已知排列9561274j i 为偶排列，则=),(j i (8,3) .3.计算下列各阶行列式：(1) 600300301395200199204100103 (2)0d 0c 0b0a 0 (3)efcf bf de cd bdaeac ab --- [2000; 0; 4abcdef]4. 设xx x x x D 111123111212-=，则D 的展开式中3x 的系数为 -1 .5 求二次多项式()x f ，使得()61=-f ，()21=f ，()32=f解 设()c bx ax x f ++=2，于是由()61=-f ，()21=f ，()32=f 得⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=+-32426c b a c b a c b a 求c b a ,,如下： 06124111111≠-=-=D ，61231121161-=-=D ，121341211612==D ，183242116113-=-=D 所以 11==D D a ，22-==D D b ，33==DD c故()322+-=x x x f 为所求。
行列式的性质；克拉默法则1.n 阶行列式ij a D =，则展开式中项11342312n n n a a a a a - 的符号为( D ). （A ）- （B ）+ （C ）n)1(- （D ）1)1(--n2.如果1a a a a a a a a a D 333231232221131211==，求333231312322212113121111a a 3a 2a 4a a 3a 2a 4a a 3a 2a 4--- [-12] 3. 已知4521011130112101--=D ，计算44434241A A A A +++ [-1] 4. 计算行列式383326229432231---- [-50] 5.计算下列各行列式（D k 为k 阶行列式）(1)a11a,其中对角线上元素都是a ，未写出的元素都是0; [2--n naa ](2) aa a a x a a a x ; [1)(--n a x a ](3)n1n 321a xxxxx a x x x x xa xxx x x a xx x x x a- [利用递推公式来求]递推公式为1121)()())((---+---=n n n n D x a x a x a x a x Dn D =)1)(())((2121xa xx a x x a x x a x a x a n n -++-+-+--- (4) n2222232222222221[)!2(-n ](5)β+ααββ+αβ+ααββ+ααββ+ααββ+α1000000100001000010000[n n n n βαββαα++++--11 ] 6.问λ，μ取何值时，齐次方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+μ+=+μ+=++λ0x x 2x 0x x x 0x x x 321321321有非零解？ [0;1==μλ]求每类商品的销售利润率。
32学时线性代数教学目标[修改版]
第一篇：32学时线性代数教学目标1. 学习线性代数的基本知识和基本理论，掌握常用的矩阵、行列式和线性方程组理论等基础知识，熟练掌握矩阵、行列式的基本计算，系统的了解方程组的解及解空间的结构，使学生能够掌握必要的数学运算技能和利用数学软件进行线性代数计算的能力。
2.通过对向量空间的学习，使学生能对向量空间的结构及一些抽象的代数知识得到了解，从而培养学生的抽象思维能力和逻辑推理能力。
通过相似矩阵和二次型的学习，使学生学会求矩阵的特征值与特征向量的方法，能化二次型为标准型，能判别二次型的正定性、负定性。
3.通过线性代数的学习，使学生在运用数学方法分析问题和解决问题（包括解决实际问题）的能力得到进一步的培养、训练和提高，为学生学习后继课程和数学知识的拓宽提供必要的基础为学生进行科学研究和实际工作提供了适用的数学方法和计算手段。
第二篇：线性代数线性代数在[参数1]数学中占有重要地位，必须予以高度重视.线性代数试题的特点比较突出，以计算题为主，证明题为辅，因此，专家们在这里，提醒广大的2012年的考生们必须注重计算能力.线性代数在数学一、二、三中均占22%，所以考生要想取得高分，学好线代也是必要的。
下面，我们将线代中重点内容和典型题型做了总结，希望对2012年[参数1]的同学们学习有帮助。
行列式在整张试卷中所占比例不是很大，一般以填空题、选择题为主，它是必考内容，不只是考察行列式的概念、性质、运算，与行列式有关的考题也不少，例如方阵的行列式、逆矩阵、向量组的线性相关性、矩阵的秩、线性方程组、特征值、正定二次型与正定矩阵等问题中都会涉及到行列式.如果试卷中没有独立的行列式的试题，必然会在其他章、节的试题中得以体现.行列式的重点内容是掌握计算行列式的方法，计算行列式的主要方法是降阶法，用按行、按列展开公式将行列式降阶.但在展开之前往往先用行列式的性质对行列式进行恒等变形，化简之后再展开.另外，一些特殊的行列式(行和或列和相等的行列式、三对角行列式、爪型行列式等等)的计算方法也应掌握.常见题型有：数字型行列式的计算、抽象行列式的计算、含参数的行列式的计算.。
考研数学《线性代数》考点知识点总结
n
aki Akj
k 1
Dij
D, 0,
当i 当i
j, n
j;
或
k 1
aik
Ajk
Dij
D, 0,
当i 当i
j, j; 其中ij
1, 0,
当i j, 当i j.
1 1 1 1
范德蒙德 行列式：
x1 Dn x12
x2 x22
x3 x32
x n 1 1
x n 1 2
x n 1 3
xn xn2 ＝ (xi x j ) ．证明用数学归纳法．
A
0
A2
0
A11
，若
A
0 ，则 A1
As
0
A
1 2
0
A
1 s
性质： A A1 A2 As ，且 Ai 0 (i 1,2, , s) ，则 A 0 ．
行向量：
α1T
A mn
α
T 2
，
α
T m
αiT (ai1, ai2, , ain )
列向量：
A (a1, a2 , , an )
线性方程组有解，称它相容；无解，就称 它不相容．
（iii）有无限多解的充分必要条件是 R( A) R( A, b) n ．
线性方程组 Ax b 有解的充要条件是 R(A) R(A, b) ．
n 元齐次线性方程组 Ax 0 有非零解的充要条件是 R(A) n ．
矩阵方程 AX B 有解的充要条件是 R(A) R(A, B) ．
定理 2： n 阶行列式可定义为 D (1)t a a p11 p2 2 apnn = (1)t a1p1 a2 p2 anpn ．
1．D=DT，DT 为 D 转置行列式．(沿副对角线翻转，行列式同样不变)
线性代数 第五版(同济大学)课后习题答案
−b b b 0 2
c −c c 2 0
e e −e = adf bce
−1 1 1
1 −1 1
1 1 −1
−1 1
r +r r3 +r1
0 0 a −1 0 0
0 2 1 b −1 0
= −adf bce
= 4abcdef.
(4)
0
1 2 = = = = = =
1 + ab b −1 0
a 1 c
= = = =a
裂开
再次
2
y z x
2 (3) 逆序数为 5: 3 2, 3 1, 4 2, 4 1, 2 1. (4) 逆序数为 3: 2 1, 4 1, 4 3. (5) 逆序数为
n(n−1) : 2
第一章 行列式
3 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 个 5 2, 5 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 个 7 2, 7 4, 7 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 个 .................................................................................. (2n − 1) 2, (2n − 1) 4, (2n − 1) 6, . . . , (2n − 1) (2n − 2). . . . . . . . . . . . . .(n − 1) 个 (6) 逆序数为 n(n − 1): 3 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 个 5 2, 5 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 个 7 2, 7 4, 7 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 个 .................................................................................. (2n − 1) 2, (2n − 1) 4, (2n − 1) 6, . . . , (2n − 1) (2n − 2). . . . . . . . . . . . . .(n − 1) 个 4 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 个 6 2, 6 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 个 .................................................................................. (2n) 2, (2n) 4, (2n) 6, . . . , (2n) (2n − 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (n − 1) 个 3 . 写出四阶行列式中含有因子 a11 a23 的项.