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27考研周洋鑫线代两大特殊矩阵总结

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27数学-周洋鑫线代两大特殊矩阵总结

📒文档说明:

本文档为周洋鑫线代课程中关于两大特殊矩阵(正交矩阵和秩为1矩阵)的总结笔记。内容涵盖矩阵定义、性质(如秩为1矩阵可表示为非零列向量与非零行向量的乘积)、特征值与行列式计算(利用特征值乘积求行列式)、相似对角化判定方法,以及相关定理(如正交矩阵满足AAT=E,行列式为±1)。包含行列式乘法定理、拉普拉斯行列式、特征值性质等核心知识点,并通过例题(如已知特征值求行列式、正交矩阵行列式关系)讲解应用技巧,适合考研线性代数复习使用。

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📑27数学-周洋鑫线代两大特殊矩阵总结     

两大特殊矩阵:1. 秩为1矩阵:设a,b为非零列向量,A=ab(列在前行在后),则A为秩1矩阵,特征值性质:迹tr(A)=aTb(非零),其余特征值为0;n次幂问题:A^n=(a^T b)^{n-1}A;充要条件:存在非零列向量a,b使得A=ab。2. 正交矩阵:n阶方阵A满足A^T A=E(A^T=A^{-1}),行列式|A|=±1,性质:A^T=A^{-1},|A^|=1,特征值为±1(非零特征值);若A为正交矩阵且A≠0,则A^=A。
行列式计算:基本性质|A^T|=|A|,|AB|=|A||B|,|kA|=k^n|A|,|A^{-1}|=1/|A|,|A^*|=|A|^{n-1}(n≥2);拉普拉斯行列式公式(分块矩阵);特征值乘积|A|=λ1λ2…λn。
例题解析:冲刺94题已知A特征值2,3,-1,矩阵B满足A²+2AB+A-B=E,求|A²+BA|,利用特征值乘积化简得结果-48;强化17题正交矩阵|A|=-1,证|A+E|=0,结合A^T A=E推导得证。

 

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