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章节目录

2 章 · 17 节 · 40 份资料

46 道例题与练习
第 1 章 行列式7
1.2 排列与逆序
练习题2答案与解析
1.3 n阶行列式
练习题答案与解析
1.4 行列式的性质
练习题答案与解析
1.5 行列式按一行列展开
练习题答案与解析
1.6 行列式按多行列展开
练习题答案与解析
1.7 行列式的计算
练习题答案与解析
1.8 克莱姆法则
练习题答案与解析
第 2 章 矩阵10
2.1 矩阵的概念
视频截图笔记课堂例题2
2.2 矩阵的加减法与数乘
视频截图笔记课堂例题5
2.3 矩阵的乘法
视频截图笔记课堂例题7
2.4 方阵的幂
视频截图笔记课堂例题7
2.5 矩阵的转置
视频截图笔记课堂例题答案与解析
2.6 方阵的行列式
视频截图笔记课堂例题答案与解析
2.7 方阵的伴随矩阵
视频截图笔记练习题3答案与解析
2.8 矩阵方程
视频截图笔记练习题6答案与解析
2.8 逆矩阵
视频截图笔记练习题7答案与解析
2.8 逆矩阵2
视频截图笔记练习题7答案与解析
第 2 章 矩阵/2.6 方阵的行列式

视频截图笔记

2.6 方阵的行列式

笔记.md

课堂例题
视频截图笔记课堂例题答案与解析

1. 方阵才有行列式

若 AAA 是 nnn 阶方阵,则它的行列式记作

∣A∣或det⁡(A).|A|\quad\text{或}\quad \det(A).∣A∣或det(A).

必须分清:AAA 是一个矩阵,而 ∣A∣|A|∣A∣ 是一个数。非方阵没有行列式。

2. 与转置、数乘、乘积有关的性质

设 A,BA,BA,B 为 nnn 阶方阵,kkk 为常数,mmm 为正整数,则

∣AT∣=∣A∣,|A^T|=|A|,∣AT∣=∣A∣, ∣kA∣=kn∣A∣,|kA|=k^n|A|,∣kA∣=kn∣A∣, ∣AB∣=∣A∣ ∣B∣,|AB|=|A|\,|B|,∣AB∣=∣A∣∣B∣, ∣Am∣=∣A∣m,|A^m|=|A|^m,∣Am∣=∣A∣m, ∣In∣=1.|I_n|=1.∣In​∣=1.

其中最常见的错误是把 ∣kA∣|kA|∣kA∣ 写成 k∣A∣k|A|k∣A∣。原因是 nnn 阶矩阵共有 nnn 行,每行都提出一个 kkk,一共得到 knk^nkn。

3. 行列式不是普通绝对值

一般没有

∣A+B∣=∣A∣+∣B∣,|A+B|=|A|+|B|,∣A+B∣=∣A∣+∣B∣,

也没有

∣A−B∣=∣A∣−∣B∣.|A-B|=|A|-|B|.∣A−B∣=∣A∣−∣B∣.

能拆乘积,不能随意拆加减:

∣AB∣=∣A∣∣B∣|AB|=|A||B|∣AB∣=∣A∣∣B∣

成立,但 ∣A+B∣|A+B|∣A+B∣ 通常必须另找结构或直接计算。

4. 三角矩阵

上三角或下三角矩阵的行列式等于主对角线元素之积。例如

∣1230−14005∣=1⋅(−1)⋅5=−5.\left|\begin{matrix}1&2&3\\0&-1&4\\0&0&5\end{matrix}\right|=1\cdot(-1)\cdot5=-5.​100​2−10​345​​=1⋅(−1)⋅5=−5.

5. Python 与数值计算经验

import numpy as np

A = np.array([[1., 2.], [3., 4.]])
det_A = np.linalg.det(A)

# 大矩阵或数值跨度大时更稳健
sign, logabsdet = np.linalg.slogdet(A)

PyTorch 对应 torch.linalg.det(A) 与 torch.linalg.slogdet(A)。

实践经验:

  • 浮点行列式结果可能是 2.9999999997,判断是否为零应使用容差;
  • 解 Ax=bAx=bAx=b 时优先 np.linalg.solve(A, b) / torch.linalg.solve(A, b),不要先算逆矩阵;
  • 判断矩阵是否可逆时,数值计算更应关注奇异值或条件数,而不是只看 det == 0;
  • 需要精确整数/符号结果时,可使用 SymPy 的 Matrix(A).det()。

在大模型训练中,行列式本身不常作为主计算,但 logdet 会出现在高斯模型、协方差矩阵、正规化流与概率密度中。

原始课程材料

课堂截图

8 张
2.6 方阵的行列式课堂截图 1
01-方阵行列式定义.png
2.6 方阵的行列式课堂截图 2
02-矩阵与行列式区别.png
2.6 方阵的行列式课堂截图 3
03-方阵行列式性质.png
2.6 方阵的行列式课堂截图 4
04-方阵行列式性质补充.png
2.6 方阵的行列式课堂截图 5
05-例01-数乘与矩阵标量乘法.png
2.6 方阵的行列式课堂截图 6
06-例02-复合行列式.png
2.6 方阵的行列式课堂截图 7
07-例03-由矩阵方程求行列式.png
2.6 方阵的行列式课堂截图 8
08-例04-正交矩阵行列式.png
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