1.Row operations steps for finding solution(if possible)in linear systems(many linear equations)
求解的方法有两种。
第一种,如:
若要求该矩阵的解:
则:
答案是顺着来的,如这里就是:
x=3,y=1,z=-5;
第二种方法就是化为梯形式,方便解(但显然没有第一种快。)
2.Echelon form
1、Echelon form 将矩阵化为梯形式
如:
如此一来,从最后一行到第一行的所有解都能找到。
2、式子
如,第一行=第一行+第二行
注意,这种操作都是为了凑出0,=是赋值的意思。
M(1,:)=M(1,:)+M(2,:)
3.Norm
范数。类比于向量的模。
定义:
性质:
MATLAB commands:
norm();
如:
4.Determinant
行列式。
2x2:
ad-bc;
定义:
3x3:
如果想用MATLAB算的话,就det(A)即可。
如:
5.Inverse matrix
A*inv(A)=单位矩阵;
想找inv(A)的两种方法:
1、直接法。
2、要过程的方法:
对M进行行运算,使得它左边使eye(3),右边就是inv(A);
6.Eigenvalue+Eigenvector
特征向量和特征值。
什么是特征向量?
如图,已知有A和u。Au=nu,则称u是A的特征向量。
又如:Av不等于nv,故v不是A的特征向量。
什么是特征值?
上文中的n就是特征值,即第一个例子的-2就是特征值。
如何找特征值?
解得-1和-2都是特征值。
其中,第二张图的第二步是ad-bc;
如何根据特征值找特征向量?
还是上面的例子。
由定义可知:
得:
其中,A-λ是A-λI。
将λ=-1带入得:步骤是矩阵相乘。
得特征向量:
λ=-2的操作也类似,即矩阵相乘得出结果,不再赘述了。
如何用MATLAB求特征向量和特征值?
如图:MATLAB commands 是:[v,d]=eig(A);
A是已知矩阵,v是特征向量,d是特征值。
由图知,特征值为-1,-2;
特征向量(竖着看,竖着化简)可化简为:
则,和
是矩阵A的两个特征向量。