矩阵化为标准型技巧

矩阵化为标准型技巧,第1张

行列同时使用应该比较快的如果你不太熟悉我建议你这样做:

第一步:先利用行变换把矩阵变成行最简形

第二步:再使用列变换将每一非零行的首非零元所在的行的其余元素化为零

第三步:适当的交换各列的位置使其左上角称为一个单位阵

先找出第一列数的规律,例如(开始化简时应该先观察其中行与行之间有无成倍数关系的 若有可直接使其中一行为0)

2 3 5 6

4 1 4 5

1 2 3 4

3 6 7 9

这个矩阵可以用第2行减去第4行(4-3后能得到1这样有利于后续化简) , 以此类推可以用第4行减第1行注意:减的时候注意顺序 例如先用第4行减去第2行后第4行就变为1 3 2 3 此时如果再用第2行减去第四行 就不能达到将第1列数化为1的目的。当然如果你计算能力够强的话也可以直接减去某一行的倍数。(最好为首数字为1的那一行 如列中的第三行,以为1与任何整数都成倍数关系。)

1 -5 -3 -4

1 3 2 3

1 1 2 2

1 2 3 4

化简第一列(把第一列全化为1后)就可以让矩阵其中三行分别去减剩余那一行的(可自己任选一行作为被减行)注:最好选系数接都近于1的那一行(经验论)例如例中的第三行(1 1 2 2)得到如下形式

1 1 2 2

0 1 1 2

0 2 0 1

0 -6 -5 -6

此时,观察三行以0开头的行向量有无成倍数关系的行,若有使其中一行直接为0(此例中没有)

可化简成如下形式(如笔者次使用第3行+(-2)X第2行·用第4行加(6X第二行)得到

1 1 2 2

0 1 1 2

0 0 -2 -3

0 0 1 6

剩下的化简步骤不再赘述 但要注意阶梯型与标准型的区别 一般来说化解为阶梯型后还要将有阶梯的那一列化为除1以外全为0的形式 如:

1 0 0 0

0 1 0 0

0 0 1 0

0 0 0 1

如此好算方程的解。

补充:再遇到两行系数不好化解 如:

2 5 8 3

7 8 9 1

可以同乘两行首数字的公倍数如:第一行乘以-7 第二行乘以2 之所以乘﹣7是为了化简时方便。

矩阵的本质是表格,行列式的本质是一个数。

你想问的是某个矩阵对应的行列式吧。

矩阵的行列数必须相等(也就是方阵)才会有对应的行列式。

比如三行三列的矩阵(实际上应该是用中括号或者拉长的小括号把下面这九个数框起来的,但是手机打不出来这种效果,我就省略括号了)

1 2 3

4 5 6

7 8 9

,它就是表示有九个格子,我分别在相应位置放了九个数。

在数学上它对应的行列式记为用两条长竖线夹住这九个数。

具体怎么算出来一个数,可以自行百度一下行列式的计算。

化成下三角的技巧主要就是“从左至右,从下至上”,找看起来最容易一整行都化为0或者尽可能都化为0的一行(一般是最下面一行),将其放至最后一行,然后通过初等变换将这一行的元素从左至右依次设法都变成0直至无法再化为0为止。

接着从这一行的上一行开始依次从左至右化为0,不停重复直至处理完第一行。最后要检查首非零元是否从最后一行开始依次往左移,如不是,要换行调整到是为止。例:

2341。

0123。

0001。

这样就算完成了第一步。接着保证首非零元都是1,并且保证首非零元所在“列”都为0即可,本例可处理为:

1 0 -1 0。

0 1 2 0。

0 0 0 1。

扩展资料:

现代线性代数已经扩展到研究任意或无限维空间。一个维数为 n 的向量空间叫做n 维空间。在二维和三维空间中大多数有用的结论可以扩展到这些高维空间。尽管许多人不容易想象n 维空间中的向量,这样的向量(即n 元组)用来表示数据非常有效。

由于作为 n 元组,向量是n 个元素的“有序”列表,大多数人可以在这种框架中有效地概括和操纵数据。比如,在经济学中可以使用 8 维向量来表示 8 个国家的国民生产总值(GNP)。

当所有国家的顺序排定之后,比如(中国、美国、英国、法国、德国、西班牙、印度、澳大利亚),可以使用向量(v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8)显示这些国家某一年各自的 GNP。这里,每个国家的 GNP 都在各自的位置上。

参考资料来源:百度百科-线性代数

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