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1、线性代数重点公式线性代数重点公式目录1 行列式 .12 矩阵 .23 矩阵的初等变换与线性方程组 .34 向量组的线性相关性 .65 相似矩阵和二次型 .911 行列式1.行列式共有个元素，展开后有项项，可分解为行列式；n2n!n2n2.代数余子式的性质：、和的大小无关；ijAija、某行（列）的元素乘以其它行（列）元素的代数余子式为 0；、某行（列）的元素乘以该行（列）元素的代数余子式为；A3.代数余子式和余子式的关系：( 1)( 1)ijij ijijijijMAAM 4.设 行列式：nD将上、下翻转或左右翻转，所得行列式为，则；D1D(1) 2 1( 1)n n DD 将顺时针或逆时针旋
2、转，所得行列式为，则；D90o2D(1) 2 2( 1)n n DD 将主对角线翻转后（转置），所得行列式为，则；D3D3DD将主副角线翻转后，所得行列式为，则；D4D4DD5.行列式的重要公式：、主对角行列式：主对角元素的乘积；、副对角行列式：副对角元素的乘积；(1) 2( 1)n n 、上、下三角行列式（）：主对角元素的乘积； 、和：副对角元素的乘积； (1) 2( 1)n n 、拉普拉斯展开式：、AOACA BCBOB( 1)m nCAOAA BBOBC g、范德蒙行列式：大指标减小指标的连乘积；、特征值；6.对于 阶行列式，恒有：，其中为阶主子式；nA1( 1)n nkn k k kE
3、ASkSk27.证明的方法：0A 、；AA 、反证法；、构造齐次方程组，证明其有非零解；0Ax 、利用秩，证明；( )r An、证明 0 是其特征值；2 矩阵1.是 阶可逆矩阵：An（是非奇异矩阵）；0A （是满秩矩阵）( )r An的行（列）向量组线性无关；A齐次方程组有非零解；0Ax ，总有唯一解；nbR Axb与等价；AE可表示成若干个初等矩阵的乘积；A的特征值全不为 0；A是正定矩阵；TA A的行（列）向量组是的一组基；AnR是中某两组基的过渡矩阵；AnR2.对于 阶矩阵： 无条件恒无条件恒成立；nA*AAA AA E3.1 *111*()()()()()()TTTTAAAAAA*11
4、1()()()TTTABB AABB AABB A4.矩阵是表格，推导符号为波浪号或箭头；行列式是数值，可求代数和；35.关于分块矩阵的重要结论，其中均、可逆：AB若，则：12sA AAA O、；12sAA AAL、；1 1 1 121 sA AAA O、；（主对角分块）111AOAO OBOB、；（副对角分块）111OAOB BOAO、；（拉普拉斯）11111ACAA CB OBOB、；（拉普拉斯）11111AOAO CBB CAB3 矩阵的初等变换与线性方程组1.一个矩阵，总可经过初等变换化为标准形，其标准形是唯一确定的：mnA；rm nEOFOO等价类：所有与等价的矩阵组成的一个集合，称
5、为一个等价类；标准形为其形状最简单A的矩阵；对于同型矩阵、，若；AB( )( )r Ar BAB:2.行最简形矩阵：、只能通过初等行变换获得；、每行首个非 0 元素必须为 1；、每行首个非 0 元素所在列的其他元素必须为 0；43.初等行变换的应用：（初等列变换类似，或转置后采用初等行变换）、若，则可逆，且；(,)(,)r A EE X:A1XA、对矩阵做初等行变化，当变为时，就变成，即：；( ,)A BAEB1A B1( ,)(,)c A BE A B、求解线形方程组：对于 个未知数 个方程，如果，则可逆，且nnAxb( , )(, )r A bE x:A；1xA b4.初等矩阵和对角矩阵的
6、概念：、初等矩阵是行变换还是列变换，由其位置决定：左乘为初等行矩阵、右乘为初等列矩阵；、，左乘矩阵，乘的各行元素；右乘，乘的各列元素； 12n O AiAiA、对调两行或两列，符号，且，例如：；( , )E i j1( , )( , )E i jE i j1111111 、倍乘某行或某列，符号，且，例如：( ( )E i k11( ( )( ( )E i kE ik；1111(0) 11kkk、倍加某行或某列，符号,且，如：( ( )E ij k1( ( )( ()E ij kE ijk；111 11(0) 11kk k 5.矩阵秩的基本性质：、；0()min(, )m nr Am n、；()
7、( )Tr Ar A、若，则；AB:( )( )r Ar B、若、可逆，则；（可逆矩阵不影响矩阵的秩可逆矩阵不影响矩阵的秩）PQ( )()()()r Ar PAr AQr PAQ、；（）max( ( ), ( )( ,)( )( )r A r Br A Br Ar B5、；（）()( )( )r ABr Ar B、；（）()min( ( ), ( )r ABr A r B、如果是矩阵，是矩阵，且，则：（）AmnBns0AB 、的列列向量全部是齐次方程组解（转置运算后的结论）；B0AX 、( )( )r Ar Bn、若、均为 阶方阵，则；ABn()( )( )r ABr Ar Bn6.三种特殊矩
8、阵的方幂：、秩为 1 的矩阵：一定可以分解为列矩阵（向量）列矩阵（向量） 行矩阵（向量）行矩阵（向量）的形式，再采用结合 律；、型如的矩阵：利用二项展开式；101001acb 二项展开式：；01111110()n nnnmn mmnnnnmmn m nnnnnn mabC aC abC abCa bC bC a bLL注：、展开后有项；()nab1n、0(1)(1)!11 2 3!()!L L g g g L gmn nnnn nnmnCCCmm nm、组合的性质：；11 11 02 n mn mmmmrnrr nnnnnnnn rCCCCCCrCnC、利用特征值和相似对角化：7.伴随矩阵：、
9、伴随矩阵的秩：；*( ) ()1( )1 0( )1nr An r Ar An r An 、伴随矩阵的特征值：；*1*(,)AAAXX AA AA XX、*1AA A1*nAA8.关于矩阵秩的描述：A、，中有 阶子式不为 0，阶子式全部为 0；（两句话）( )r AnAn1n6、，中有 阶子式全部为 0；( )r AnAn、，中有 阶子式不为 0；( )r AnAn9. 线性方程组：，其中为矩阵，则：AxbAmn、与方程的个数相同，即方程组有个方程；mAxbm、 与方程组得未知数个数相同，方程组为 元方程；nAxbn10. 线性方程组的求解：Axb、对增广矩阵进行初等行变换（只能使用初等行变换
10、只能使用初等行变换）；B、齐次解为对应齐次方程组的解；、特解：自由变量赋初值后求得；11. 由 个未知数个方程的方程组构成 元线性方程：nmn、；11112211211222221122nnnnmmnmnna xa xa xb a xa xaxbaxaxaxb L L L L L L L L L L L L L L、（向量方程，为矩阵，个方程， 个未知1112111212222212nnmmmnmmaaaxb aaaxbAxbaaaxb L L MMOMMM LAmnmn数）、（全部按列分块，其中）；12 12nnx xaaax LM12nb bb M、（线性表出）1122nna xa xa
11、x L、有解的充要条件：（ 为未知数的个数或维数）( )( ,)r Ar An n4 向量组的线性相关性1.个 维列向量所组成的向量组：构成矩阵；mnA12,m Lnm12(,)mA L 7个 维行向量所组成的向量组：构成矩阵；mnB12,TTT m Lmn12TTT mB M含有有限个向量的有序向量组与矩阵一一对应；2.、向量组的线性相关、无关有、无非零解；（齐次线性方程组）0Ax、向量的线性表出是否有解；（线性方程组）Axb、向量组的相互线性表示是否有解；（矩阵方程）AXB3.矩阵与行向量组等价的充分必要条件是：齐次方程组和同解；(例m nAl nB0Ax 0Bx 101P 14)4.；(
12、例 15)()( )Tr A Ar A101P5.维向量线性相关的几何意义：n、线性相关； 0 、线性相关坐标成比例或共线（平行）；, , 、线性相关共面；, , 6.线性相关与无关的两套定理：若线性相关，则必线性相关；12,s L121,ss L若线性无关，则必线性无关；（向量的个数加加减减，二者为对偶）12,s L121,s L若 维向量组的每个向量上添上个分量，构成 维向量组：rAnrnB若线性无关，则也线性无关；反之若线性相关，则也线性相关；（向量组的维数加ABBA加减减）简言之：无关组延长后仍无关，反之，不确定；7.向量组（个数为 ）能由向量组（个数为 ）线性表示，且线性无关，则(二版ArBsArs 定理定理 7)；74P向量组能由向
