第六章二次型20481标准形204204基本概念与结论206应用举例一、化二次型为标准形的方法206216,二、实二次型及实对称阵+*$2规范形218218基本概念与结论220应用举例83正定二次型和正定矩阵,225.225基本概念与结论226应用举例226一、关于判别条件231二、正定矩阵与半正定矩阵.235三、正定矩阵与实矩阵.241习题.线性空间与欧氏空间243第七童81线性空间·243243基本概念与结论246应用举例246一、线性空间的判定249二、维数、基和坐标254S2线性子空间254基本概念与结论257应用举例257一、子空间的判定、维数和基..262二、两个子空间的交与和的维数265三、子空间的直和266四、线性空间的同构..26883欧氏空间4
268基本概念与结论272应用举例272一、内积与欧氏空间的判定275二、标准正交基三、长度、夹角27884正交子空间281-281基本概念与结论..283应用举例289习题第八章线性变换与正交变换294813线性变换294基本概念与结论294299心应用举例.299一、线性变换的定义.301二、线性变换与矩阵.307三、线性变换的核与值域310四、特征根、特征向量和不变子空间315五、线性变换的对角化82正交变换与对称变换318..318基本概念与结论319应用举例83线性映射空间323331习题+习题答案与提示335n5
第一章多项式81一元多项式的概念与运算基本概念与结论、一元多项式的定义1.设n是一个非负整数,形式表达式(1)a,r"+ au-1r"-1 +... + air +ao其中ao,a1,,4,都是数域P中的数,称为数域P上的一元多项式在多项式(1)中,ao叫零次项或常数项,aiz叫一次项,一般,a,a叫i次项,a.叫i次项系数,我们规定:在一个多项式中,可以任意添加或去掉一些系数为零的项;若某个i次项(i≠0)的系数是1,那么这个系数可以省略不写.一元多项式常用符号f(r),g(r),来表示2.如果数域P上的两个一元多项式f(r)和g(r)有完全相同的项或者只相差一些系数为零的项,那么就说(a)与g(r)相等,记作f(α)= g(α).3.数域P上的一个系数不全为零的多项式可以唯一地写成(2)aar+a-12"-1+..+ao,au≠0a,r"就称为多项式(2)的首项,a,称为首项系数,非负整数n称为多项式(2)的次数系数全为零的多项式叫零多项式,记作0,它是唯一不定义次数的多项式。1
多项式f(r)(f(r)≠0)的次数简记为a(f(α)).二、 多项式的运算1.设f(r)=anr"+an-i-+.+aoa.xb.X是数域P上的两个一元g(r))=bmr+bm-1am-l++bo-多项式,假定m<n,则多项式f(r)与g(r)的和f(r)+g(r)是指多项式(an+b,)r+..+(am+bm)r+..+(a+br)r+(ao+bo)(a, + bi)r即f(r) + g(r) =0这里,当m<n,时取bm+l==b=0f(r)与g(r)的积f(α)g()是指多项式Ca+mr*+#+Cu+n-1r"+m-1+..+Cia+Co这里,C = atbo + ar-ibr +... + aob=a,b,+(ab,)r即f(r)g(r) =2.设fr),g(r)都是数域P上的多项式,且f(r)0,g(r)≠0,则(1)当f(r)十g(r)≠0时a(f(r) + g(r) ≤max(a(f(r)),a(g(r))(2)a(f(r)g(r)) = a(f(r)) + a(g(r))3.多项式的加法和乘法满足以下运算规则:(1)交换律;(2)结合律;(3)消去律:设(r)·g(r)二f(α)·h(r),若f(r)≠0则g(α)hr);(4)乘法关于加法的分配律.4.所有系数在数域P中的一元多项式的全体,称为数域P上的一元多项式环,记作P[].2
5.带余除法设(r),g(r)EP[],且g(r)0,则存在唯一的--对多项式q(r),r(r)EP[使f(r)=g(a)q(r)十r(r),其中r(r)=0或;a(r(a))<a(g(r)).g(),r(r)分别称为g(r)除(r)的商式和余式.应用举例例1证明:多项式f()=(r50 r49 +... + r2-r+1)(r50 + 249 +.++1)的展开式中不含奇数次项,证明由于&51+1=(+1)(50-49++r-r+1)51—1=(-1)(r50+49++r+1)r102 - 1= (r—1)f(r)两式相乘得而1021与2—1都不含奇数次项,故f()也不含奇数次项例2设f(z)=ah(r)+(a)k(),h(r)≠0,(r)≠0,g(r)=(ra)"h(r),m≥ l,a(f(r))<a(g(r)),a± 0(3)求证:a(k(r))<a(h(r)) + m 1分析只需证a(k(r))+1<a(h(α))+m证明因为f()一ah()(α—a)(),所以a(())十l= a(f(r)a h(r)) < max(a(f(r)),a(h(r))).又因为a(f(r)) <a(g(r)) = m + a(h(r))所以aa(k(r)) + 1 <a(h(r)) + m从而可得a(k(r)) < a(h(r)) + m - 1例3设f(a),g(r)和h(r)都是实数域上的多项式,证明:若f2(r)=ag2(r)十ah(r),其中k,s,t都是自然数,则f(r)=g(r)=h(r)=0.分析先证一个多项式为零,再证其余两个多项式为零。3