标题 | 关于线性代数的几个易错点分析 |
范文 | 李娜 孙海燕 【摘要】 本文结合几道典型的线性代数例题,针对学生在学习中的几个易错点进行详细的分析和研究,并进行总结和归纳. 【关键词】 线性代数;范德蒙德行列式;行阶梯形;行最简形 线性代数是大学生必修的一门公共基础数学学科,这门课的特点是公式多、式子大、符号繁,对相当一部分学生来说入门难,学起来困难较多.下面就学生容易出错的地方做一分析. 乍一看,没有错,但仔细分析后发现,在运用范德蒙德行列式计算该题时,公式中是后项减前项的乘积,而不是前项减后项的乘积. 正解 由范德蒙德行列式 有人会认为,两种做法过程不同,但结果相同,没必要过多追究这个细节. 但是看这个题: 1 1 12 4 54 16 25 (1) 1 1 12 4 54 16 25 =(2-4)(2-5)(4-5)=-6. (2) 1 1 12 4 54 16 25 =(4-2)(5-2)(5-4)=6. 两个过程得到的结果刚好相差一个负号,这是怎么回事呢? 下面证明一下这个结论. 证明 用数学归纳法进行证明.当n=2时, 所以当n=2时()式成立. 现在假设()式对n-1阶范德蒙德行列式成立,下证()式对n阶范德蒙德行列式也成立. 2.一个非零矩阵的行阶梯形与行最简形有什么区别与联系? 答:首先,任何一个矩阵都可经过有限次初等行变换化为行阶梯形和行最简形; 其次,行最简形一定是行阶梯形,但行阶梯形不一定是行最简形.其区别在于,行最简形需在满足行阶梯形的基础上增加两条:(1)非零行的首非零元为1;(2)首非零元所在列的其他元素为零. 3.在求解关于矩阵 A 的问题时,什么时候只需化为行阶梯形,什么时候需化为行最简形? 答:一般情况下,在求矩阵 A 的秩和求矩阵 A 的列向量组的最大无关组时,需要把矩阵 A 化为行阶梯形.用初等行变换求矩阵 A 的逆、求矩阵方程 A X= B 、求解线性方程组的通解或基础解系时,需要把矩阵 A 化为行最简形. 例如,解线性方程组 在线性代数这门课的学习过程中,若仔细体会某些基本知识点,虽有一字之差,但含义却相差甚远.因此,在学习这门课时一定要足夠细心、足够认真才行. 【参考文献】 [1]同济大学数学系,工程数学,线性代数,第六版[M].北京:高等教育出版社,2014. [2]胡显佑.线性代数[M].北京:高等教育出版社,2008. [3]赵树嫄.线性代数(第3版)[M].北京:中国人民大学出版社,2004. |
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