; 的特征值全不为 ; 反证法 ; 是正定矩阵 ; 构造齐次方程组 证明其有非零解 ; 的行 列 向量组是 的一组基 ; 4 利用秩 证明 ; 是 中某两组基的过渡矩阵 ; 5 证明 是其特征值 ; 矩阵 * * 对于阶矩阵 : 无条件恒成立 ; * * * * 是阶可逆矩阵 : 是非奇异矩阵 ;

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1 线性代数公式大全 最新修订 行列式! 行列式共有个元素 展开后有项 可分解为 行列式 ; 代数余子式的性质 : 和的大小无关 ; 某行 列 的元素乘以其它行 列 元素的代数余子式为 ; 某行 列 的元素乘以该行 列 元素的代数余子式为 ; 代数余子式和余子式的关系 : 设行列式 : 将 上 下翻转或左右翻转 所得行列式为 则 ; 将 9 顺时针或逆时针旋转 所得行列式为 则 ; 将 主对角线翻转后 转置 所得行列式为 则 ; 将 4 4 主副角线翻转后 所得行列式为 则 ; 将 4 4 主副角线翻转后 所得行列式为 则 ; 行列式的重要公式 : 主对角行列式 : 主对角元素的乘积 ; 副对角行列式: 副对角元素的乘积 ; 上 下三角行列式 : 主对角元素的乘积 ; 4 和 : 副对角元素的乘积 ; O O 5 拉普拉斯展开式: O m O 6 范德蒙行列式 : 大指标减小指标的连乘积 ; 7 特征值 ; S S 对于阶行列式 恒有 : 其中为阶 主子式 ; 证明的方法 :

2 ; 的特征值全不为 ; 反证法 ; 是正定矩阵 ; 构造齐次方程组 证明其有非零解 ; 的行 列 向量组是 的一组基 ; 4 利用秩 证明 ; 是 中某两组基的过渡矩阵 ; 5 证明 是其特征值 ; 矩阵 * * 对于阶矩阵 : 无条件恒成立 ; * * * * 是阶可逆矩阵 : 是非奇异矩阵 ; 是满秩矩阵 的行 列 向量组线性无关 ; 齐次方程组有非零解 ; 总有唯一解 ; 等价 ; 可表示成若干个初等矩阵的乘积 ; * * * 矩阵是表格 推导符号为波浪号或箭头 ; 行列式是数值 可求代数和 ; 关于分块矩阵的重要结论 其中均 可逆 : s s 若 则 :Ⅰ ; s Ⅱ ;

3 O O O O ; 主对角分块 O O O O ; 副对角分块 O O 4 ; 拉普拉斯 O O 5 ; 拉普拉斯 矩阵的初等变换线性方程组 m 一个矩阵 总可经过初等变换化为标准形 其标准形是唯一确定 O O Om 的 : ; 等价类 : 所有 等价的矩阵组成的一个集合 称为一个等价类 ; 标准形为其形状最简单的矩阵 ; 对于同型矩阵 若 ; 行最简形矩阵 : 只能通过初等行变换获得; 每行首个非 元素必须为 ; 每行首个非 元素所在列的其他元素必须为 ; 初等行变换的应用 : 初等列变换类似 或转置后采用初等行变换 若 则 可逆 且 ; 对矩阵做初等行变化 当 变为 时 就变成 即 : ; 求解线形方程组: 对于个未知数个方程 如果 则 可逆 且 ; 初等矩阵和对角矩阵的概念 : 初等矩阵是行变换还是列变换 由其位置决定 : 左乘为初等行矩阵 右 乘为初等列矩阵 ; 左乘矩阵 乘 的各行元素 ; 右乘 乘 的各列元素 ; 对调两行或两列 符号 且 例如 :;

4 5 倍加某行或某列 符号 且 如 : Ⅱ ; 矩阵秩的基本性质 : m m m ; ; 若 则 ; 9 若 均为阶方阵 则 ; 三种特殊矩阵的方幂 : 秩为 的矩阵 : 一定可以分解为列矩阵 向量 行矩阵 向量 的形式 再采用结合律 ; 型如的矩阵 : 利用二项展开式 ; 二项展开式 : 4 若 可逆 则 ; 可逆矩阵不影响矩阵的秩 m 5 ; 6 ; m 7 ; m m m m m m m 注 :Ⅰ 展开后有项 ; m! m m! m! Ⅱ m Ⅲ 组合的性质 : ; 8 如果 m 是矩阵 s 是矩阵 且 则 : Ⅰ 的列向量全部是齐次方程组解 转置运算后的结论 ; m m m m m ;

5 利用特征值和相似对角化: 伴随矩阵 : * 伴随矩阵的秩: ; * * 伴随矩阵的特征值: ; * 关于 矩阵秩的描述 : * 中有阶子式不为 阶子式全部为 ; 两句 话 中有阶子式全部为 ; 中有阶子式不为 ; 线性方程组 : 其中 m 为矩阵 则 : m 方程的个数相同 即方程组 m 有个方程 ; 方程组得未知数个数相同 方程组 为元方程 ; 特解: 自由变量赋初值后求得 ; m 由个未知数个方程的方程组构成元线性方程 : m m m ; m m m m m 向量方程 m 为 m 矩阵 个方程 个未知数 全部按列分块 其中 ; 4 线性表出 5 有解的充要条件: 为未知数的个数或维数 4 向量组的线性相关性 m 个维列向量所组成的向量组 m m : 构成矩阵 ;

6 m ; m 个维行向量所组成的向量组 m m : 构成矩阵 m ; 含有有限个向量的有序向量组矩阵一一对应 ; 向量组的线性相关 无关有 无非零解 ; 齐次线性方程组 向量的线性表出是否有解 ; 线性方程组 向量组的相互线性表示是否有解 ; 矩阵方程 m 矩阵 行向量组等价的充分必要条件是 : 齐次方程组和 同解 ; 例 4 ; 例 5 维向量线性相关的几何意义 : 线性相关 ; 线性相关坐标成比例或共线 平行 ; 线性相关共面 ; 线性相关无关的两套定理 : s s s 若线性相关 则 必线性相关 ; s s 若线性无关 则 必线性无关 ; 向量的个数加加减减 二者为对偶 若 维向量组 的每个向量上添上个分量 构成维向量组 : 若 线性无关 则 也线性无关 ; 反之若 线性相关 则 也线性相关 ; 向量组的维数加加减减 简言之 : 无关组延长后仍无关 反之 不确定 ; 向量组 个数为 能由向量组 s 个数为 线性表示 且 线性无 s 74 关 则 二版定理 7; 向量组 能由向量组 86 线性表示 则 ; 定理 向量组 能由向量组 线性表示 有解 ; 85 定理

7 向量组 能由向量组 85 等价 定理 推论 方阵 可逆存在有限个初等矩阵 使 ; 矩阵行等价: 左乘 可逆 同解 矩阵列等价: 右乘 可逆 ; ~ 矩阵等价: 可逆 ; m 对于矩阵 : ~ ~ 若 行等价 则 的行秩相等 ; 若 行等价 则 同解 且 的任何对 应的列向量组具有相同的线性相关性 ; 矩阵的初等变换不改变矩阵的秩; 4 矩阵 的行秩等于列秩 ; 若 m ss m 则 : 的列向量组能由 的列向量组线性表示 为系数矩阵 ; 的行向量组能由 的行向量组线性表示 为系数矩阵 ; 转置 齐次方程组的解一定是 的解 考试中可以直接作为定理使用 而无需证明 ; 只有零解只有零解 ; 有非零解一定存在非零解 ; 设向量组 : 可由向量组 s : s 线性表示为 : 题 9 结论 s K K 其中 K s 为 且 线性无关 则 K 组线性无关 ; K 的列向量组具有相同线性相关性 必要性 : K K K K ; 充分性 : 反证 法 s 注 : 当时 K 为方阵 可当作定理使用 ; m 对矩阵 存在 m m m 的列向量线性 87 无关 ; 对矩阵 m 存在 m 的行向量线 性无关 ;

8 s 线性相关 s 存在一组不全为 的数 使得 s s 成 立 ; 定义 s s 有非零解 即有非零解 ; s s 系数矩阵的秩小于未知数的个数 ; 若 为正交矩阵 则 也为正交阵 且 ; 若 正交阵 则 也是正交阵 ; 注意 : 求解正交阵 千万不要忘记施密特正交化和单位化 ; 施密特正交化 : ; ] ] m 设的矩阵 的秩为 S 则元齐次线性方程组的解集的秩 S 为 : ; ] ] ] ] ] ] ; * 若为的一个解 为的一个基础解系 则 * 线性无关 ; 题 结论 5 相似矩阵和二次型 正交矩阵或 定义 性质 : 的列向量都是单位向量 且两两正交 即 对于普通方阵 不同特征值对应的特征向量线性无关 ; 对于实对称阵 不同特征值对应的特征向量正交 ; 等价 经过初等变换得到 ; 可逆 ; 同型 ; 合同 其中可逆 ;

9 有相同的正 负惯性指数 ; 相似 ; 相似一定合同 合同未必相似 ; 大学数学公式大全 微积分 奇函数 : 关于原点对称 -=-: 偶函数 : 关于 轴对 称 若为正交矩阵 则 合同 相似的约束条件不 同 相似的更严格 ; 为对称阵 则 为二次型矩阵 ; 元二次型为正定 : 的正惯性指数为 ; 合同 即存在可逆矩阵 使 ; 导数公式 : g s g s s s g s s g og s g g 的所有特征值均为正数 ; 的各阶顺序主子式均大于 ; 三角函数的有理式积分 : s g ; 必要条件 半角公式 : s s g s s g s

10 基本积分表 : g g s s s g s s g g s s s g s s g s sh h h sh s s g g 一些初等函数 : 两个重要极限 : 双曲正弦 : sh 双曲余弦 : h sh 双曲正切 : h h sh h h m s m 三角函数公式 : s s s 正弦定理 : 余弦定理 : I s s I s 反三角函数性质 : g g 诱导公式 : 函数 s g g 角 -α -sα α -gα -gα 9 -α α sα gα gα 9 +α α -sα -gα -gα 8 -α sα -α -gα -gα 8 +α -sα -α gα gα 7 -α -α -sα gα gα 7 +α -α sα -gα -gα 6 -α -sα α -gα -gα 6 +α sα α gα gα

11 和差角公式 : 和差化积公式 : 半角公式 : 高阶导数公式 莱布尼兹 公式 : 中值定理导数应用 :!! 时 柯西中值定理就是拉格朗日中值定理 当柯西中值定理 : 拉格朗日中值定理 : s s s s s s s s g g g g g g g g g g s s s s s s s s s s g g 曲率 : 定积分的近似计算 : 定积分应用相关公式 :. ;. m s :. K K s s K s K g s s 的圆 : 半径为直线 : 点的曲率 : 弧长 : 点 切线斜率的倾角变化量 ; 点到从平均曲率 : 其中弧微分公式 : ] 4 ] 4 抛物线法 : 梯形法 : 矩形法 : m m s W 均方根 : 函数的平均值 : 为引力系数引力 : 水压力 : 功 :

12 空间解析几何和向量代数 : 多元函数的极值及其求法 : 代表平行六面体的体积 为锐角时 向量的混合积 : 例 : 线速度 : 两向量之间的夹角 : 是一个数量轴的夹角 是向量在轴上的投影 : 空间点的距离 : ].. s w 不确定时时 无极值为极小值为极大值时 则 : 令 : 设 马鞍面 双叶双曲面 : 单叶双曲面 : 双曲面 : 同号 抛物面 : 椭球面 : 二次曲面 : 参数方程 : 其中空间直线的方程 : 平面外任意一点到该平面的距离 : 截距世方程 : 一般方程 : 其中 点法式 : 平面的方程 : }; { } { q q m m s m

13 多元函数微分法及应用 : 隐函数 + 隐函数隐函数的求导公式 : 时 当多元复合函数的求导法 : 全微分的近似计算 : 全微分 : ] ] J J J J J 隐函数方程组 : 微分法在几何上的应用 : 方向导数梯度 : } { } { 过此点的法线方程 : 过此点的切平面方程 : 过此点的法向量 : 则 : 上一点曲面则切向量若空间曲线方程为 : 处的法平面方程 : 在点处的切线方程 : 在点空间曲线 在上的投影 是单位向量 为方向上的 其中它方向导数的关系是 : 的梯度 : 在一点函数为轴到方向的转角 其中沿任一方向的方向导数为 : 在一点函数 g s g g s

14 重积分及其应用 : 柱面坐标和球面坐标 : o I I } { s 其中 : 的引力 : 平面 对轴上质点平面薄片 位于对于轴平面薄片的转动惯量 : 对于轴平面薄片的重心 : 的面积曲面 I I I s s s s s s s s s 转动惯量 : 其中重心 : 球面坐标 : 其中 : 柱面坐标 : 曲线积分 : 通常设的全微分 其中 : 才是二元函数时 = 在二元函数的全微分求积 : 减去对此奇点的积分 注意方向相反! 应 注意奇点 如 = 内具有一阶连续偏导数 且在 是一个单连通区域 ; 平面上曲线积分路径无关的条件 : 的面积 : 时 得到 即 : 当格林公式 : 格林公式 : 上积分起止点处切向量的方向角 分别为和 其中两类曲线积分之间的关系 : 则 : 的参数方程为设第二类曲线积分 对坐标的曲线积分 : } ] ] { s ] s 特殊情况 : 则 : 的参数方程为 : 上连续 在设第一类曲线积分 对弧长的曲线积分 :

15 曲面积分 : 高斯公式 : s s ] ] ] ] 两类曲面积分之间的关系 : 取曲面的右侧时取正号 取曲面的前侧时取正号 ; 取曲面的上侧时取正号 ; 其中 : 对坐标的曲面积分 : 对面积的曲面积分 : s s s s s... 因此 高斯公式又可写成 : 通量 : 则为消失即 : 单位体积内所产生的流体质量 若散度 : 高斯公式的物理意义 通量散度 : 斯托克斯公式 曲线积分曲面积分的关系 : 常数项级数 : s 的环流量 : 沿有向闭曲线向量场旋度 : 空间曲线积分路径无关的条件 : 上式左端又可写成 : o 是发散的调和级数 : 等差数列 : 等比数列 : q q q q q

16 级数审敛法 : 正项级数的审敛法 根植审敛法 柯西判别法 : 时 级数收敛 设 : m 则 时 级数发散 时 不确定 比值审敛法 : U 设 : m U 定义法 : s 交错级数 4 时 级数收敛 则 时 级数发散 时 不确定 ;m s 或 存在 则收敛 ; 否则发散 如果交错级数满足 那么级数收敛且其和 s 其余项 的绝对值 m 绝对收敛条件收敛 : 调和级数 : 发散 而 收敛 ; 级数 : 收敛 ; 时发散 级数 : 时收敛 的审敛法 莱布尼兹定理 : 其中 为任意实数 ; 如果 收敛 则 肯定收敛 且称为绝对收敛级数 ; 如果 发散 而 收敛 则称 为条件收敛级数 幂级数 : 对于级数 求收敛半径的方法 : 设 m 函数展开成幂级数 : 时 收敛于 时 发散 如果它不是仅在原点收敛 也不是在全 时收敛数轴上都收敛 则必存在 使 时发散 其中 称为收敛半径 时不定 其中 时即为麦克劳林公式 :! 是 的系数 则 时 时 时 函数展开成泰勒级数 :!! 余项 : 可以展开成泰勒级数的充要条件是 : m!! 一些函数展开成幂级数 : m m m m m m m!! 5 s! 5!!

17 s s 或欧拉公式 : 上的积分 = 任意两个不同项的乘积在正交性 : 其中 ] s s s s s s 三角级数 : 是偶函数 余弦级数 : 是奇函数 正弦级数 : 相减 相加 其中 周期 s s s s 傅里叶系数 : 周期为的周期函数的傅里叶级数 : 微分方程的相关概念 : s s 其中 周期 即得齐次方程通解 代替 分离变量 积分后将 则设的函数 解法 : 即写成齐次方程 : 一阶微分方程可以写成称为隐式通解 得 : 的形式 解法 : 可分离变量的微分方程 : 一阶微分方程可以化为或一阶微分方程 : g g 贝努力方程 : 时 为非齐次方程 当时为齐次方程 当 一阶线性微分方程 : 一阶线性微分方程 :

18 全微分方程 : 应该是该全微分方程的通解 其中 : 中左端是某函数的全微分方程 即 : 如果 时为非齐次时为齐次 * * q q q 式的两个根 求出的系数 ; 式中 的系数及常数项恰好是 其中 写出特征方程 : 求解步骤 : 为常数 ; 其中 式的通解 : 的不同情况 按下表写出 根据 * 的形式 * 式的通解两个不相等实根 4 q 两个相等实根 4 q 一对共轭复根 4 q 4 q s 二阶常系数齐次线性微分方程及其解法 : 二阶微分方程 : 概率论公式. 随机事件及其概率吸收律 : 反演律 :. 概率的定义及其计算若对任意两个事件 有加法公式 : 对任意两个事件 有

19 . 条件概率乘法公式全概率公式 s 公式 4. 随机变量及其分布分布函数计算 5. 离散型随机变量 分布 二项分布 若 = * osso 定理有 osso 分布 6. 连续型随机变量 均匀分布 m! m! U 其他

20 指数分布 正态分布 N m s * N 标准正态分布 7. 多维随机变量及其分布二维随机变量 的分布函数 其他 边缘分布函数边缘密度函数 8. 连续型二维随机变量 区域 上的均匀分布 U 其他 二维正态分布 的 阶原点矩 的 阶绝对原点矩 的 阶中心矩 的方差 的 + 阶混合原点矩 的 + 阶混合中心矩 数学期望 的二阶混合原点矩 的二阶混合中心矩 的协方差 o o 的相关系数 的方差相关系数协方差北京交通大学学生学业发展指导中心地址 : 北京交通大学第二教学楼 室 -m:g@6.om = -

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