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【第1篇 2023年考研數(shù)學(xué)線性代數(shù)四大考點總結(jié)
在考研數(shù)學(xué)考試中關(guān)于線性代數(shù)的部分里,有關(guān)矩陣的秩、特征值與特征向量、線性方程組求解和二次型標(biāo)準(zhǔn)化與正定判斷這四大考點,是大家一定要復(fù)習(xí)好的內(nèi)容。
線性代數(shù)占考研數(shù)學(xué)總分值的22%,約34分,以2個選擇題、1個填空題、2個解答題的形式出現(xiàn)。雖然線性代數(shù)的考點眾多,但要把這5個題目的分值完全收入囊中,則需要進行重點題型重點突破。
?矩陣的秩
矩陣是解決線性方程組的解的有力工具,矩陣也是化簡二次型的方便工具。矩陣?yán)碚撌蔷€性代數(shù)的重點內(nèi)容,熟悉掌握了矩陣的相關(guān)性質(zhì)與內(nèi)容,利用其來解決實際應(yīng)用問題就變得簡單易行。正因為矩陣?yán)碚撛谡麄€線性代數(shù)中的重要作用,使它變?yōu)榭荚嚳疾榈闹攸c。矩陣由那么多元素組成,每一個元素都在扮演不同的角色,其中的核心或主角是它的秩!
通過幾十年考研考試命題,命題老師對題目的形式在不斷地完善,這也要求大家深入理解概念,靈活處理理論之間的關(guān)系,能變通地解答題目。例如對矩陣秩的理解,對矩陣的秩與向量組的秩之間的關(guān)系的理解,對矩陣等價與向量組等價之間區(qū)別的理解,對矩陣的秩與方程組的解之間關(guān)系的掌握,對含參數(shù)的矩陣的處理以及反問題的解決能力等,都需要在對概念理解的基礎(chǔ)上,聯(lián)系地看問題,及時總結(jié)結(jié)論。
?矩陣的特征值與特征向量
矩陣的特征值與特征向量在將矩陣對角化過程中起著決定作用,也是將二次型標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的便捷方式,故特征值與特征向量也是考查重點。對于特征值與特征向量,須理清其相互關(guān)系,也須能根據(jù)一些矩陣的特殊性求得其特征值與特征向量(例如根據(jù)矩陣各行元素之和為3能夠判斷3是其一個特征值,元素均為1的列向量是其對應(yīng)的特征向量),會處理含參數(shù)的情況。
?線性方程組求解
對線性方程組的求解總是通過矩陣來處理,含參數(shù)的方程組是考查的重點,對方程組解的結(jié)構(gòu)及有解的條件須熟悉。例如2023年第20題(數(shù)學(xué)二為22題),已知三元非齊次線性方程組存在2個不同的解,求其中的參數(shù)并求方程組的通解。此題的關(guān)鍵是確定參數(shù)!而所有信息完全隱含在'a_=b存在2個不同的解'這句話中。由此可以得到齊次方程組有非0解,系數(shù)矩陣降秩,行列式為0,可求得矩陣中的參數(shù);非齊次方程組有解故系數(shù)矩陣與增廣矩陣同秩可確定參數(shù)及b中的參數(shù)。至于確定參數(shù)后再求解非齊次方程組就變得非常簡單了。
?二次型標(biāo)準(zhǔn)化與正定判斷
二次型的標(biāo)準(zhǔn)化與矩陣對角化緊密相連,即與矩陣的特征值與特征向量緊密聯(lián)系。這里需要掌握一些處理含參數(shù)矩陣的方法以便運算中節(jié)省時間。正定二次型有很優(yōu)秀的性質(zhì),但畢竟這是一類特殊矩陣,判斷一個矩陣是否屬于這個特殊類,可以使用正定矩陣的幾個充要條件,例如二次型矩陣的特征值是否全大于0,順序主子式是否均大于0等,但前者更常用一些。
【第2篇 線性代數(shù)的知識點總結(jié)
第一章、行列式
知識點1:行列式、逆序數(shù)
知識點2:余子式、代數(shù)余子式
知識點3:行列式的性質(zhì)
知識點4:行列式按一行(列)展開公式
知識點5:計算行列式的方法
知識點6:克拉默法則
第二章、矩陣
知識點7:矩陣的概念、線性運算及運算律
知識點8:矩陣的乘法運算及運算律
知識點9:計算方陣的冪
知識點10:轉(zhuǎn)置矩陣及運算律
知識點11:伴隨矩陣及其性質(zhì)
知識點12:逆矩陣及運算律
知識點13:矩陣可逆的判斷
知識點14:方陣的行列式運算及特殊類型的矩陣的運算
知識點15:矩陣方程的求解
知識點16:初等變換的概念及其應(yīng)用
知識點17:初等方陣的概念
知識點18:初等變換與初等方陣的關(guān)系
知識點19:等價矩陣的概念與判斷
知識點20:矩陣的子式與最高階非零子式
知識點21:矩陣的秩的概念與判斷
知識點22:矩陣的秩的性質(zhì)與定理
知識點23:分塊矩陣的概念與運算、特殊分塊陣的運算
知識點24:矩陣分塊在解題中的技巧舉例
第三章、向量
知識點25:向量的概念及運算
知識點26:向量的線性組合與線性表示
知識點27:向量組之間的線性表示及等價
知識點28:向量組線性相關(guān)與線性無關(guān)的概念
知識點29:線性表示與線性相關(guān)性的關(guān)系
知識點30:線性相關(guān)性的判別法
知識點31:向量組的最大線性無關(guān)組和向量組的.秩的概念
知識點32:矩陣的秩與向量組的秩的關(guān)系
知識點33:求向量組的最大無關(guān)組
知識點34:有關(guān)向量組的定理的綜合運用
知識點35:內(nèi)積的概念及性質(zhì)
知識點36:正交向量組、正交陣及其性質(zhì)
知識點37:向量組的正交規(guī)范化、施密特正交化方法
知識點38:向量空間(數(shù)一)
知識點39:基變換與過渡矩陣(數(shù)一)
知識點40:基變換下的坐標(biāo)變換(數(shù)一)
第四章、線性方程組
知識點41:齊次線性方程組解的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)
知識點42:非齊次方程組解的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)
知識點43:非齊次線性線性方程組解的各種情形
知識點44:用初等行變換求解線性方程組
知識點45:線性方程組的公共解、同解
知識點46:方程組、矩陣方程與矩陣的乘法運算的關(guān)系
知識點47:方程組、矩陣與向量之間的聯(lián)系及其解題技巧舉例
第五章、矩陣的特征值與特征向量
知識點48:特征值與特征向量的概念與性質(zhì)
知識點49:特征值和特征向量的求解
知識點50:相似矩陣的概念及性質(zhì)
知識點51:矩陣的相似對角化
知識點52:實對稱矩陣的相似對角化.
知識點53:利用相似對角化求矩陣和矩陣的冪
第六章、二次型
知識點54:二次型及其矩陣表示
知識點55:矩陣的合同
知識點56 : 矩陣的等價、相似與合同的關(guān)系
知識點57:二次型的標(biāo)準(zhǔn)形
知識點58:用正交變換化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形
知識點59:用配方法化二次型為標(biāo)準(zhǔn)形
知識點60:正定二次型的概念及判斷
【第3篇 2023考研數(shù)學(xué)線性代數(shù)知識點總結(jié)
導(dǎo)語在決定考研后,同學(xué)們要做的事情就是了解考試科目的知識點內(nèi)容,做到知己知彼,這樣才能夠掌握考試,取得好的成績,考研數(shù)學(xué)也是如此。為大家整理了一些線性代數(shù)的知識點,分享給備考的同學(xué)們。
行列式
1、行列式本質(zhì)——就是一個數(shù)
2、行列式概念、逆序數(shù)
考研:小題,無法聯(lián)系其他知識點,當(dāng)場解決。
3、二階、三階行列式具體性計算
考研:不會單獨出題,常常結(jié)合伴隨矩陣、可逆矩陣考察。
4、余子式和代數(shù)余子式
考研:代數(shù)余子式的正負(fù)是一個易錯點,了解代數(shù)余子式才能學(xué)習(xí)行列式展開定理。
5、行列式展開定理
考研:核心知識點,必考!
6、行列式性質(zhì)
考研:核心知識點,必考!小題為主。
7、行列式計算的幾個題型
①、劃三角(正三角、倒三角)
②、各項均加到第一列(行)
③、逐項相加
④、分塊矩陣
⑤、找公因
這樣做的目的,在行/列消出一個0,方便運用行列式展開定理。
考研:經(jīng)常運用在找特征值中。
⑥數(shù)學(xué)歸納法
⑦范德蒙行列式
⑧代數(shù)余子式求和
⑨構(gòu)造新的代數(shù)余子式
8、抽象型行列式(矩陣行列式)
①轉(zhuǎn)置
②k倍
③可逆
③伴隨
④題型丨a+b丨;丨a+b-1丨;丨a-1+b丨型
(這部分內(nèi)容放在第二章,但屬于第一章的內(nèi)容)
考研:出小題概率非常大,抽象性行列式與行列式性質(zhì)結(jié)合考察。
矩陣
1、矩陣性質(zhì)
考研:與伴隨矩陣、可逆矩陣、初等矩陣結(jié)合考察。
2、數(shù)字型n階矩陣運算
①方法一:秩是1
②方法二:含對角線上下三角為0的矩陣
③方法三:利用二項式定理,拆寫成e+b型
④方法四:利用分塊矩陣
⑤方法五:p-1ap=b;p-1app-1ap=b2
方法五涉及相似對角化知識。
方法三涉及高中知識。
考研:常見在大題出現(xiàn),是大題的第一問!看到數(shù)字型n階矩陣運算,一定出自這5個方法。
3、伴隨矩陣
考研:伴隨矩陣常與其他知識考察,與行列式、轉(zhuǎn)置、k倍、可逆、伴隨的伴隨結(jié)合考察。
4、二階矩陣的伴隨矩陣
法則:主對角線互換、副對角線填負(fù)號。
考研:如果讓求某個二階矩陣的可逆矩陣,難點轉(zhuǎn)化成如何計算它的伴隨矩陣。
5、可逆矩陣兩種求法
考研:可逆矩陣可與行列式、轉(zhuǎn)置、k倍、伴隨矩陣、可逆的可逆結(jié)合考察。
6、分塊矩陣
考研:以小題出現(xiàn)
7、初等矩陣
考研:小題出現(xiàn)
8、正交矩陣、對稱矩陣、反對稱矩陣
考研:第二章先知道張什么模樣,這部分內(nèi)容在二次型、相似對角化考察。
9、秩(十個公式)
考研:把秩比作答題的第二種方法,在解決向量、方程組等相關(guān)知識點,可以用傳統(tǒng)方法(解題速度慢),也可用秩,解題速度是傳統(tǒng)方法的5倍!但是難懂。
向量
1、幾組定義(向量內(nèi)積、向量的長度、單位化、正交)
考研:考單位化,但是如果想理解線性代數(shù)本質(zhì),向量內(nèi)積、向量的長度要懂。
2、線性相關(guān)、無關(guān)的三大判別方法
⑴、利用行列式
⑵、向量個數(shù)>;維度,必相關(guān)
⑶、利用秩
考研:小題出現(xiàn),很少結(jié)合其他章節(jié)知識點。
3、線性相關(guān)無關(guān)證明題三種思路
⑴、利用定義法
⑵、用秩
⑶、反證法
考研:大題考點,這部分內(nèi)容可以與線性方程組結(jié)合,也可以與特征值特征向量結(jié)合,也可以與秩結(jié)合。至于如何結(jié)合,怎么結(jié)合,請自己歸納總結(jié)。
4、線性表出四大判別方法
⑴、利用行列式
⑵、利用秩
⑶、利用定義
⑷、利用方程組
考研:可小題、可大題,但是通是大題的某一問。
5、克拉默法則
考研:服務(wù)線性表出。
6、線性表出計算題三大思路
⑴、利用克拉默法則
⑵、構(gòu)建方程組,抓0思想
⑶、與向量組結(jié)合考等價。
考研:大題考點!涉及部分方程組知識和初等行變換知識。
這部分內(nèi)容涉及重要的數(shù)學(xué)思想:分類討論!!!(大題愛考)
7、線性表出證明題四個理論
考研:大題小題都有,但是近幾年小題居多。
8、極大線性無關(guān)組
考研:核心考點內(nèi)容和2、3知識點一樣,換湯不換藥
9、等價向量組
考研:小題居多,很少與其它章節(jié)知識點結(jié)合。
線性方程組
1、基礎(chǔ)解系
(不懂就背下來,我當(dāng)時考研到10月份才茅塞頓開。)
2、齊次線性方程組與非齊次線性方程組
⑴、常規(guī)求解
⑵、解含參數(shù)的方程組
(這部分內(nèi)容最難在于化簡,矩陣基礎(chǔ)要牢固!!)
⑶、利用解的三個性質(zhì)
⑷、通過矩陣運算,構(gòu)造方程組再求解
考研:大題核心考點,歷年考題向量和方程組會出其中一道,而方程組的出題概率高于向量!原因如下
①、解題方法多。
②、能與矩陣相關(guān)知識聯(lián)系結(jié)合。
3、公共解、同解兩種題型
考研:重要考點題!
特征值與特征向量
1、特征值相關(guān)概念與計算
考研:必考題,這里面難點不在于特征值相關(guān)知識,而在于求解行列式相關(guān)知識。
2、特殊特征值
⑴、上三角矩陣、下三角矩陣。
⑵、秩為1的矩陣
⑶、某個矩陣拆分后,利用⑴和⑵結(jié)合。
3、相似矩陣概念及性質(zhì)
考研:不會單獨出,但一定會結(jié)合其他題目
4、相似矩陣兩種考題
如果p-1ap=b
⑴若aλ=λa→b(p-1a)=λ(p-1a)
⑵若ba=λa→a(pa)=λ(pa)
考研:這部分內(nèi)容是內(nèi)容5的基礎(chǔ),但是如果單獨出考題,不太可能。
5、對角矩陣的相似問題
核心內(nèi)容:“搭橋”橋是λ。
考研:核心重點考點!
本內(nèi)容需要分類討論、需要基礎(chǔ)解系相關(guān)知識、又可以聯(lián)系特征值、特征向量,性質(zhì)方面也可全面考察。
6、反對稱矩陣
考研:小題
7、實對稱矩陣以及正交矩陣
考研:也是重要考點,大部分知識和前面一樣,不同之處在于多一個史密斯正交化。
二次型
1、二次型相關(guān)概念
內(nèi)容和微分方程有異曲同工之妙,記憶的內(nèi)容比較多,但比較簡單。
考研:出小題,比如填寫一個負(fù)慣性指數(shù)。
2、矩陣的等價、相似、合同
考研:出小題,一定不可能出大題的。
3、化二次型為標(biāo)準(zhǔn)型、正定問題
考研:核心重點考點,內(nèi)容本身沒什么難度,只是把前面所有的知識綜合起來。