【线代】为什么初等行变换不改变列向量/行向量的线性相关性?特征方程的简便设法?

本文主要是介绍【线代】为什么初等行变换不改变列向量/行向量的线性相关性?特征方程的简便设法?,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

线代中其他的一些遗留小问题,后续可能会更新。

1. 初等行变换不改变什么?(初等列变换同理)

初等行变换不改变列向量的线性相关性,也不改变行向量的线性相关性。可从以下两点来看。

初等变换不改变矩阵的秩,矩阵的秩=列秩=行秩。而相关性就体现为是否满秩

② 不改变列向量的相关性,是因为初等行变换的过程始终保持了与原方程组同解,所以列向量间的线性关系(就是系数x1,x2……的取值,就是解向量X)没变。

不改变行向量的相关性,很显然。因为初等行变换就是方程加减,原来的方程组中多余的方程(可被其他行向量线性表示的行向量)必然通过加减消去,而行向量(0,0,……0)与其他行向量必然线性相关;而原来有用的方程必然保留,即原来无关的必然仍无关。

2. 特征方程的简便设法

要学会用|A-λE|=0求特征值。求特征值或者特征向量的时候,也可以写成 |A-λE|=0,(A-λE)X=0 再化阶梯,答案是一样的。但此时,只改变矩阵A主对角线的元素,所以更容易书写和计算(因为非主对角线元素此时不变,不用写为相反数了)。

3. 典型错题

利用结论:f(A)=0,所以f(Λ)=0。

不可以,并没说α是特征向量。

手写为错误解法,α不是方阵,不能说可逆不可逆,不可消去。

解题思路:题目给了条件A^3 α,是三次方,所以构造P之后,左乘A 得到三次方,然后拆开,写为系数矩阵。由线性无关的条件,知可逆,知相似,求得。

错误解法[1]. 直接除以 α向量!(原因:向量不能说可逆不可逆,不可除以向量!没有说 α是特征向量,不可以用 f(A)=f(λ)。)

错误解法[2]. 令Aα=λα。(没有说 α是特征向量,不可以用 Aα=λα。)

同时,以下解法没有利用题干中,线性无关这一条件,必然是不合理的。

[1]          [2] 

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