日期:2024-05-08 04:57:54作者:人气:0
大家好!关于西尔维斯特方程的知识不太常见,但是不要担心,我会在本次分享中向大家逐步介绍一些关于西尔维斯特方程的基础概念和实际应用,希望能帮助您更好地掌握。
a可逆的充要条件:|a|不等于0,r(a)=n,a的列(行)向量组线性无关,a可以分解为若干初等矩阵的乘积。另外若a为可逆矩阵,则a的逆矩阵是唯一的。
矩阵介绍如下:
矩阵,数学术语。在数学中,矩阵(matrix)是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合,最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。这一概念由19世纪英国数学家凯利首先提出。
矩阵是高等代数学中的常见工具,也常见于统计分析等应用数学学科中。在物理学中,矩阵于电路学、力学、光学和量子物理中都有应用;计算机科学中,三维动画制作也需要用到矩阵。矩阵的运算是数值分析领域的重要问题。
将矩阵分解为简单矩阵的组合可以在理论和实际应用上简化矩阵的运算。对一些应用广泛而形式特殊的矩阵,例如稀疏矩阵和准对角矩阵,有特定的快速运算算法。
关于矩阵相关理论的发展和应用,请参考《矩阵理论》。在天体物理、量子力学等领域,也会出现无穷维的矩阵,是矩阵的一种推广。
数值分析的主要分支致力于开发矩阵计算的有效算法,这是一个已持续几个世纪以来的课题,是一个不断扩大的研究领域。矩阵分解方法简化了理论和实际的计算。
针对特定矩阵结构(如稀疏矩阵和近角矩阵)定制的算法在有限元方法和其他计算中加快了计算。无限矩阵发生在行星理论和原子理论中。无限矩阵的一个简单例子是代表一个函数的泰勒级数的导数算子的矩阵。
矩阵的概念在19世纪逐渐形成。1800年代,高斯和威廉·若尔当建立了高斯—若尔当消去法。1844年,德国数学家费迪南·艾森斯坦(f.eisenstein)讨论了“变换”(矩阵)及其乘积。
1850年,英国数学家詹姆斯·约瑟夫·西尔维斯特(james joseph sylvester)首先使用矩阵一词。
矩阵的来源正式线性方程组的求解。这方面的工作最早应该是出现在《九章算术》中,其中“方程”一章中解线性方程时用了类似于现代的矩阵的方法,称为“遍乘直除法”。
但是,矩阵作为一个独立的概念却是源于行列式的研究,那时矩阵是作为行列式的一个推广,因此它的基本性质在它的概念产生之前就已经建立的很完善了。“矩阵”一次是西尔维斯特给出的(1850),不过他仅仅是把这概念用于表达一个行列式。把矩阵作为一个独立的概念研究的最早是凯莱。他在《矩阵论的研究报告》(1855)中,从基本概念开始,定义矩阵的各种运算。这就是矩阵的来源。
矩阵作为线性代数中最基本的一个概念,在数学的各方面的有重要的意义。最基本的应用当然是在线性方程方面。但是,矩阵的意义其实可以说就是线性代数的意义,因为线性代数的每一个概念都与矩阵有着密切关系。而线性代数是整个高等数学的基础之一,可以应用到整个数学的方方面面,而其本身也在物理学、生物学、经济学、密码学等方面发挥着重要作用。
行阶梯型矩阵,其形式是:从上往下,与每一行第一个非零元素同列的、位于这个元素下方(如果下方有元素的话)的元素都是0;
行最简型矩阵,其形式是:从上往下,每一行第一个非零元素都是1,与这个1同列的所有其它元素都是0。
行阶梯型矩阵和行最简形矩阵都是线性代数中的某一类特定形式的矩阵。
扩展资料
行最简型是行阶梯型的特殊情形。
矩阵是高等代数学中的常见工具,作为解决线性方程的工具,矩阵也有不短的历史。成书最迟在东汉前期的《九章算术》中,已经出现过以矩阵形式表示线性方程组系数以解方程的图例,可算作是矩阵的雏形。
矩阵正式作为数学中的研究对象出现,则是在行列式的研究发展起来后。逻辑上,矩阵的概念先于行列式,但在实际的历史上则恰好相反。
日本数学家关孝和(1683年)与微积分的发现者之一戈特弗里德·威廉·莱布尼茨(1693年)近乎同时地独立建立了行列式论。其后行列式作为解线性方程组的工具逐步发展。1750年,加布里尔·克拉默发现了克莱姆法则。
进入十九世纪后,行列式的`研究进一步发展,矩阵的概念也应运而生。奥古斯丁·路易·柯西是最早将行列式排成方阵并将其元素用双重下标表示的数学家。他还在1829年就在行列式的框架中证明了实对称矩阵特征根为实数的结论。
其后,詹姆斯·约瑟夫·西尔维斯特注意到,在作为行列式的计算形式以外,将数以行和列的形式作出的矩形排列本身也是值得研究的。在他希望引用数的矩形阵列而又不能用行列式来形容的时候,就用“matrix”一词来形容。
阿瑟·凯莱被公认为矩阵论的奠基人,他开始将矩阵作为独立的数学对象研究时,许多与矩阵有关的性质已经在行列式的研究中被发现了,这也使得凯莱认为矩阵的引进是十分自然的。
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