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行阶梯形矩阵方法总结

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行阶梯形矩阵方法总结

行阶梯形矩阵方法总结在线性代数的学习中,利用矩阵的初等行变换,把一个矩阵化为行阶梯形矩阵,是一种很重要的运算。以下是小编整理的行阶梯形矩阵方法总结，欢迎阅读和收藏。

行阶梯形矩阵，Row—Echelon Form，是指线性代数中的矩阵。

阶梯形矩阵

如果：

所有非零行（矩阵的行至少有一个非零元素）在所有全零行的上面。即全零行都在矩阵的底部。

非零行的首项系数（leading coefficient），也称作主元，即最左边的首个非零元素（某些地方要求首项系数必须为1），严格地比上面行的首项系数更靠右。

首项系数所在列，在该首项系数下面的元素都是零（前两条的推论）。

这个矩阵是行阶梯形矩阵：

化简后的行阶梯形矩阵（reduced row echelon form），也称作行规范形矩阵（row canonical form），如果满足额外的条件：

每个首项系数是1，且是其所在列的唯一的`非零元素。例如：

注意，这并不意味着化简后的行阶梯形矩阵的左部总是单位阵。例如，如下的矩阵是化简后的行阶梯形矩阵：

因为第3列并不包含任何行的首项系数。

矩阵变换到行阶梯形

通过有限步的行初等变换，任何矩阵可以变换为行阶梯形。由于行初等变换保持了矩阵的行空间，因此行阶梯形矩阵的行空间与变换前的原矩阵的行空间相同。

行阶梯形的结果并不是唯一的。例如，行阶梯形乘以一个标量系数仍然是行阶梯形。但是，可以证明一个矩阵的化简后的行阶梯形是唯一的。

一个线性方程组是行阶梯形，如果其增广矩阵是行阶梯形。类似的，一个线性方程组是简化后的行阶梯形或'规范形'，如果其增广矩阵是化简后的行阶梯形。

梯形中位线定理

梯形的中位线平行于两底，并且等于两底和的一半 L=(a+b)÷2 S=L×h

(1)比例的基本性质如果a:b=c:d,那么ad=bc 如果ad=bc,那么a:b=c:d

(2)合比性质如果a/b=c/d,那么(a±b)/b=(c±d)/d

(3)等比性质如果a/b=c/d=…=m/n(b+d+…+n≠0),那么(a+c+…+m)/(b+d+…+n)=a/b

平行线分线段成比例定理三条平行线截两条直线，所得的对应线段成比例

推论平行于三角形一边的直线截其他两边(或两边的延长线)，所得的对应线段成比例

定理如果一条直线截三角形的两边(或两边的延长线)所得的对应线段成比例，那么这条直线平行于三角形的第三边

平行于三角形的一边，并且和其他两边相交的直线，所截得的三角形的三边与原三角形三边对应成比例

看过梯形中位线定理，聪明的同学都知道梯形的中位线平行于两底，并且等于两底和的一半了吧。

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