n阶行列式的计算方法

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行列式的几种计算方法

行列式的几种计算方法

行列式的几种计算方法行列式是线性代数中非常重要的概念,它可以帮助我们理解矩阵的性质和求解线性方程组。

行列式的计算方法有多种,下面将详细介绍几种常用的计算方法。

一、按定义式计算行列式:按照定义式计算行列式是最基本的一种方法。

对于一个n阶矩阵A,其行列式记作det(A),可以按照以下公式进行计算:det(A) = Σ(−1)^σ(π_1,π_2,…,π_n)a_{1π_1}a_{2π_2}⋯a_{nπ_n}σ(π_1,π_2,…,π_n)是排列(π_1,π_2,…,π_n)的符号,a_{iπ_i}表示矩阵A的第i行第π_i列的元素,Σ表示对所有可能的排列进行求和。

按照定义式计算行列式需要对所有可能的排列进行求和,计算量较大,对于较大阶的矩阵来说并不实用。

我们通常会采用其他方法来计算行列式。

计算行列式时,我们可以利用其性质来简化计算过程。

行列式有一些基本的性质,如行列式中某一行(列)所有元素都乘以一个数k,行列式的值也要乘以k;行列式中某一行(列)元素乘以某个数加到另一行(列)上去后,行列式的值不变等。

利用这些性质,我们可以通过变换行列式中的元素或行列式本身,从而简化计算过程。

对于一个3阶矩阵A,我们可以利用做行列变换将其变换为上三角矩阵,这样计算其行列式就会变得非常简单。

具体地,我们可以通过交换行或列,将矩阵A变换为上三角矩阵,然后利用上三角矩阵的行列式的性质求解行列式的值。

三、按矩阵的余子式和代数余子式计算行列式:对于一个n阶矩阵A,其(i,j)位置的余子式M_{ij}定义为将A的第i行第j列划去后,剩下的元素按原来的次序组成的(n-1)阶行列式。

即M_{ij} = (-1)^{i+j} \cdot \det(A_{ij})其中A_{ij}是将矩阵A的第i行第j列元素划掉后得到的(n-1)阶子式矩阵。

矩阵的代数余子式A_{ij}定义为A_{ij} = (-1)^{i+j} \cdot M_{ij}。

n阶行列式的计算方法

n阶行列式的计算方法

0 −a12 Dn = −a13 ⋯
−a1n
a12 0 −a23 ⋯
−a2n
a13 a23 0 ⋯
−a3n
⋯ a1n ⋯ a2n ⋯ a3n ⋯⋯
⋯0
由行列式的性质 D = DT
0 −a12 −a13 ⋯ −a1n
a12 0 −a23 ⋯ −a2n
Dn = a13 a23
0 ⋯ −a3n
⋯ ⋯ ⋯⋯⋯
a1n a2n a3n ⋯ 0
0
a12
a13 ⋯ a1n
−a12 0
a23 ⋯ a2n
= (−1)n −a13 −a23 0 ⋯ a3n
⋯ ⋯ ⋯ ⋯⋯
−a1n −a2n −a3n ⋯ 0
= (−1)n Dn
当 n 为奇数时,得 Dn = −Dn ,因而得 Dn = 0 。 4.利用行列式按行(列)展开
= 1× 4 − 3× 2 = −2
24
120 例 2 计算三阶行列式 D = 4 − 3 8 。
0 −1 2
解:
120 D = 4 − 3 8 = 1× (−3) × 2 + 2 × 8 × 0 + 0 × 4 × (−1) − 0 × (−3) × 0 − 2 × 4 × 2 − 1× 8× (−1)
a1
a2 ⋯ x + an
1 a1 ⋯ an
0
Dn = ⋮
Dn
0
1 a1 a2 ⋯ an 第i行减第1行 −1 x 0 ⋯ 0 i = 2,⋯, n +1 −1 0 x ⋯ 0 (箭形行列式)
⋯⋯⋯⋯⋯ −1 0 0 ⋯ x
∑ 1+ n a j
j=1 x
a1
a2 ⋯ an

#线性代数技巧行列式的计算方法

#线性代数技巧行列式的计算方法

计算n 阶行列式的若干方法举例n 阶行列式的计算方法很多,除非零元素较多时可利用定义计算(①按照某一列或某一行展开②完全展开式)外,更多的是利用行列式的性质计算,特别要注意观察所求题目的特点,灵活选用方法,值得注意的是,同一个行列式,有时会有不同的求解方法。

下面介绍几种常用的方法,并举例说明。

1.利用行列式定义直接计算 例1 计算行列式001002001000000n D n n=-解 D n 中不为零的项用一般形式表示为112211!n n n nn a a a a n ---=.该项列标排列的逆序数t (n -1 n -2…1n )等于(1)(2)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n n D n --=-2.利用行列式的性质计算例2 一个n 阶行列式n ijD a =的元素满足,,1,2,,,ij ji a a i j n =-=则称D n 为反对称行列式,证明:奇数阶反对称行列式为零. 证明:由i j j i a a =-知i i i ia a =-,即 0,1,2,,ii a i n ==故行列式D n 可表示为1213112232132331230000n n n nnnna a a a a a D a a a a a a -=-----由行列式的性质A A '=1213112232132331230000n n nn nnn a a a a a a D a a a a a a -----=- 12131122321323312300(1)0n n n n nnna a a a a a a a a a a a -=------ (1)n n D =-当n 为奇数时,得D n =-D n ,因而得D n = 0.3.化为三角形行列式若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

因此化三角形是行列式计算中的一个重要方法。

例3 计算n 阶行列式a b b b ba b b D bb a bbbba=解:这个行列式的特点是每行(列)元素的和均相等,根据行列式的性质,把第2,3,…,n 列都加到第1列上,行列式不变,得(1)(1)(1)(1)a n b b b b a n b a b bD a n bb a b a n bb b a+-+-=+-+- 11[(1)]11b b b a b b a n b b a b b ba =+- 100[(1)]00b bb a b a n b a b a b-=+--- 1[(1)]()n a n b a b -=+--4.降阶法降阶法是按某一行(或一列)展开行列式,这样可以降低一阶,更一般地是用拉普拉斯定理,这样可以降低多阶,为了使运算更加简便,往往是先利用列式的性质化简,使行列式中有较多的零出现,然后再展开。

n阶行列式的计算

n阶行列式的计算

a1a2 ...an
0 a1a2 ...an (1 1 / ai )
i 1
3
1、递推法
D 例1:计算行列式
2n
an cn an bn dn 0 0 c n 1 0 0 a n 1 0 0 a1 c1 b1 d1
bn
dn
解:D2 n
1 a1 Dn
ri r1
1 1 a2 1
... 1
... ...
1 1 , 其 中a1a 2 ...a n 0
... 1 a n
ai (i 1,...,n) 解 : 第一行的 (1)倍分别加到各行 i列提取公因子
1 a2 0 a1 a1
各列加到 第c一 列 a
r2 n ri c2 n ci
cn 0 0
( 1) 2 n 2 ( 1) 2 n 2
bn1
(andn bncn )D2( n1)
d n 1
(and n bncn )...(a1d1 b1c1 )
4
练习:计算下列行列式
x y 1. D y y y x y y y y x y y y y y x y
x y y y 答 :x( x y ) ( x 2 y )[ ] x y x 2y x
2
0 1 2 3 1 0 1 2 2、Dn 2 1 0 1 3 2 1 0
2.
0
5
4、注意将公共因子提出 行列式外。
1
x a 8(2)计算行列式Dn a
a ... a x ... a a ... x
解 : 将 第一行的 (1)倍分别加到各行 , 把行列式化为箭头型

N阶行列式的计算方法

N阶行列式的计算方法

N阶行列式的计算方法行列式是矩阵的一个重要性质,它可以用来描述矩阵的线性变换的特征。

N阶行列式的计算方法可以通过多种途径实现,包括展开法、性质法、三角法等。

下面将详细介绍N阶行列式的计算方法。

1.展开法:展开法也是最常用的计算N阶行列式的方法。

N阶行列式可以根据其中的其中一行或其中一列展开成N个N-1阶行列式之和。

以N阶行列式A为例,可以通过以下公式计算:det(A) = a1j * C1j + a2j * C2j + ... + anj * Cnj其中,a1j, a2j, ..., anj 分别是矩阵A第j列的N个元素;C1j,C2j, ..., Cnj 分别是对应元素的代数余子式。

2.性质法:性质法是通过行列式的性质来计算N阶行列式。

行列式有很多性质,包括换行换列、行列秩相等、其中一行列乘以一个常数等。

利用这些性质,可以将N阶行列式变换成简化形式,进而计算行列式的值。

例如,可以通过初等行变换将行列式变换为上(下)三角形,而上(下)三角形行列式的计算非常简单。

此外,还可以使用性质法计算N阶行列式的公式,例如:det(A) = (-1)^(i+j) * Mij,其中,A是一个N阶矩阵,Mij是A删除第i行和第j列后的N-1阶矩阵。

3.三角法:三角法是一种用于计算N阶行列式的简便方法。

它将矩阵进行初等行变换,将其化为上三角阵或下三角阵,然后通过对角线上元素的乘积得到行列式的值。

具体步骤如下:(1)将行列式按其中一行或其中一列展开;(2)通过初等行变换,将行列式化为上三角形或下三角形;(3)计算对角线上元素的乘积,得到行列式的值。

4.克拉默法则:如果N阶行列式的其中一行或其中一列可被向量等式左边的向量线性表出,那么可以使用克拉默法则来计算行列式的值。

克拉默法则通过求解N个方程组,其中每个方程组都将一个未知量用行列式展开的形式表示,最后求解这N个方程组得到行列式的值。

但是,克拉默法则的计算复杂度高,对于大规模的行列式来说,不太适用。

n阶行列式的计算方法

n阶行列式的计算方法

n 阶行列式的计算方法1.利用对角线法则“对角线法则”:(1)二、三阶行列式适用“对角线法则”;(2)二阶行列式每项含2项,三阶行列式每项含3项,每项均为不同行、不同列的元素的乘积;(3)平行于主对角线的项为正号,平行于副对角线的项为负号。

例1计算二阶行列式4231=D 。

解:223414231−=×−×==D 例2计算三阶行列式210834021−−=D 。

解:)1(812420)3(0)1(400822)3(1210834021−××−××−×−×−−××+××+×−×=−−=D 14−=2.利用n 阶行列式的定义n 阶行列式==nnn n nn a a a a a a a a a D ⋯⋮⋮⋮⋯⋯212222111211nn np p p p p p a a a ⋯⋯212121)()1(∑−τ其中)(21n p p p ⋯ττ=,求和式中共有!n 项。

显然有上三角形行列式nnnn nn a a a a a a a a a D ⋯⋮⋱⋯⋯221122211211==下三角形行列式nnnnn n a a a a a a a a a D ⋯⋯⋱⋮⋮221121222111==对角阵nnD λλλλλλ⋯⋱2121==另外nn n nD λλλλλλ⋯⋰212)1(21)1(−−==例3计算行列式001002001000000n D n n=−⋯⋯⋮⋮⋮⋮⋯⋯解D n 中不为零的项用一般形式表示为112211!n n n nn a a a a n −−−=⋯.该项列标排列的逆序数t (n -1n -2…1n )等于(1)(2)2n n −−,故(1)(2)2(1)!.n n n D n −−=−3.利用行列式的性质计算性质1行列式与它的转置行列式相等,即TD D =。

行列式的计算方法

行列式的计算方法

计算n 阶行列式的若干方法举例n 阶行列式的计算方法很多,除非零元素较少时可利用定义计算(①按照某一列或某一行展开②完全展开式)外,更多的是利用行列式的性质计算,特别要注意观察所求题目的特点,灵活选用方法,值得注意的是,同一个行列式,有时会有不同的求解方法。

下面介绍几种常用的方法,并举例说明。

1.利用行列式定义直接计算例 计算行列式 001002001000000n D n n=-L LM M M M L L解 D n 中不为零的项用一般形式表示为112211!n n n nn a a a a n ---=L .该项列标排列的逆序数t (n -1 n -2…1n )等于(1)(2)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n nD n --=-2.利用行列式的性质计算例: 一个n 阶行列式nij D a =的元素满足,,1,2,,,ij ji a a i j n =-=L 则称D n 为反对称行列式, 证明:奇数阶反对称行列式为零.证明:由ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==L故行列式D n 可表示为1213112232132331230000n nn n nnna a a a a a D a a a a a a -=-----L L L L L L L L L,由行列式的性质A A '=,1213112232132331230000n nn n n n na a a a a a D a a a a a a -----=-L L L L L L L L L 12131122321323312300(1)00n n n n n n na a a a a a a a a a a a -=------L L L L L L L L L (1)n n D =-当n 为奇数时,得D n =-D n ,因而得D n = 0.3.化为三角形行列式若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

n阶行列式求和公式解释

n阶行列式求和公式解释

n阶行列式求和公式解释n阶行列式求和公式是线性代数中的一个重要概念,它可以用来求解n阶矩阵的行列式。

在本文中,我们将详细解释这个公式的含义和应用。

我们需要了解什么是行列式。

行列式是一个数学概念,它是一个n 阶方阵的一个标量值。

行列式可以用来判断一个矩阵是否可逆,以及计算矩阵的面积、体积等几何量。

n阶行列式求和公式是一个用来计算n阶矩阵行列式的公式。

它的表达式如下:det(A) = Σ(−1)^i+j * aij * det(Aij)其中,det(A)表示矩阵A的行列式,aij表示矩阵A中第i行第j列的元素,Aij表示矩阵A去掉第i行第j列后得到的n-1阶矩阵,Σ表示对所有i和j的和进行求和。

这个公式的含义是,将矩阵A的行列式分解成n个n-1阶矩阵的行列式之和。

每个n-1阶矩阵的行列式都是由原矩阵中的某一行或某一列去掉后得到的。

这个公式的证明可以使用数学归纳法进行。

这个公式的应用非常广泛。

它可以用来计算任意n阶矩阵的行列式,无论是对角矩阵、上三角矩阵还是任意矩阵。

它也可以用来证明矩阵的可逆性,因为如果一个矩阵的行列式不为零,则该矩阵是可逆的。

n阶行列式求和公式还可以用来计算矩阵的逆矩阵。

逆矩阵是一个矩阵的倒数,它可以用来解线性方程组。

如果一个矩阵A的行列式不为零,则它的逆矩阵可以通过以下公式计算:A^-1 = (1/det(A)) * adj(A)其中,adj(A)表示矩阵A的伴随矩阵,它是矩阵A的每个元素的代数余子式组成的矩阵。

n阶行列式求和公式是线性代数中一个非常重要的概念,它可以用来计算矩阵的行列式、证明矩阵的可逆性以及计算矩阵的逆矩阵。

对于学习线性代数的人来说,掌握这个公式是非常重要的。

N阶行列式的计算

N阶行列式的计算
(4)行列式的某一行各项乘k分别加到其余各行对应元素上
例4: = = =…
练习:(1) 【160】(2) 【 】
(5)逐行(列)相加(减)(适用于行列式相邻两行相加减后有共同特点时)
例5: =…=0
例6:
= 。
练习: 【 】
(6)拆项计算行列式(适用于行列式中的行(列)元素是两项之和)
例7: = + =
题设行列式正是 ,即y的系数,展开(1)式,得到y的系数为
所以: = 。
7、观察一次因式法
例13:计算 =
解:当 时,第一、第二行对应元素相等,所以 =0,可见 中含有因式, ,当 时,第三、第四行对应元素相等,所以 =0,可见 中含有因式 。
由于 中关于 的最高次数是4,所以
中含 的项是 ,
比较上面两式中 的系数,得 ,故 。
N阶行列式的计算
N阶行列式的计算方法主要有以下几种:
1、直接按定义计算:(适用于行列式中非零元素非常少的情形)
例1:计算 = 解:由定义知 = ,因为 ,所以 的非零项中 只能取2或3,同理,有 = = =0,可推出 只能取2或3,又因为 要求各不相同,故 项中至少有一个必须取零,所以 =0.
练习:用行列式的定义计算下列行列式:【1, , 0, 0】
例14:解方程 =0
解:当 =0,1,2, 时,行列式的两列对应元素相等,行列式的值为0,因此左边行列式可写成 ,
于是原方程变为 ,
所以原方程的解为 。
8、利用数学归纳法进行证明或计算。
例15:证明n阶范德蒙行列式的正确性
+ =0练习:证明 =
3、降阶法:利用行列式按行(列)展开定理进行降阶,这种方法适用于行列式中某一行(列)非零元素较少。

N阶行列式的几种常见的计算方法

N阶行列式的几种常见的计算方法

利用范德蒙行列式的结果计算 n 阶行列式. 例 6. 计算 n 阶行列式


1+x1 1+x1 … 1+x1


Dn =
1+x2 …
1+x2 …
… …
1+x2 …


1+xn 1+xn … 1+xn .
解: 加边得
1 0 0 …0
1 Dn = 12n1+x1 1+x1 … 1+x1


1+x2 +x2 … +x2
n- 1
1 x1 - 1 x1 (x1 - 1) … x1 (x1 - 1)
n- 1
1 x2 - 1 x2 (x2 - 1) … x2 (x2 - 1) =
…… … … …
n- 1
1 xn - 1 xn (xn - 1) … xn (xn - 1)
# 2x1 x2 …xn × (xi - xj )- 1"j<i"n
·12·
山 西 大 同 大 学 学 报(自 然 科 学 版)
2008 年
就有 Dn =[a+(n- 1)b]×
1 b b …b 0 a- b 0 … 0 0 0 a- b … 0 = …… ……… 0 0 0 … a- b [a+(n- 1)b](a- b)n-1.
3 降阶法
运 用 行 列 式 按 行( 列) 展 开 的 相 关 定 理 使 高 阶 行列式转化为低阶行列式来计算其值.
将第一列的1倍加到其它各列得dn111?11x1x21?xn11x2x22?xn2?????1xnx2n?xnn将此?列式拆分为两项得dnv200?01x1x21?xn11x2x22?xn2?????1xnx2n?xnn111?11x1x21?xn11x2x22?xn2?????1xnx2n?xnn2x1x2?xn1x1?xn111x2?xn12????1xn?xn1n100?01x11x1x11?xn11x111x21x2x21?xn12x21?????1xn1xnxn1?xn1nxn12x1x2?xn1jinxixjx11x21?xn11jinxixj2x1x2?xnx11x21?xn11jinxixj

N阶行列式的计算方法

N阶行列式的计算方法

N 阶行列式的计算方法
常见方法:
1 加边法
把n 阶行列式变为和与之相同的n+1阶行列式,再通过行列式的性质化简 2 把各行(各列)统一加到某一行(列)上,一般可以把那行(列)提出来 3 逐行(列)相加减
4 行列式 按某行或者某列展开
5 数学归纳找到 n D 和1n D +的关系 转化为 数列问题
6 裂项 把某行(列)拆成2行(列)的和,之后行列式变为两个行列式之和
7 构造 比如利用 如果C AB =,那么C AB A B ==,把行列式里面的矩阵写为两个矩阵的乘积,非别求那两个矩阵的行列式。

常见公式,把行列式化为如下2种形式计算,或基于这两种形式的乘积。

()121111121
11n
j i i j n n n n n a a a a a a a a ≤<≤---=-∏
注意结果的顺序,大角标减小角标,如果忘了的可以写一个2阶的看一下。

(推导过程书上有)
1
232
22233122000000n n n n n n n x a a a b x a b a b b x x x x x x b x ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭
推导思路
这是一个n 阶行列式,对于除第1列外的2,
,n 列,都进行如下操作 把第j 列的j j b x -倍,加到第1列上,之后会发现第一列中的2,
,n b b 都是0,这
个行列式化为了上三角的形式,直接对角线乘积就好了。

行列式的几种计算方法

行列式的几种计算方法

行列式的几种计算方法行列式是矩阵的一个重要性质,通常用来表示线性方程组的解的情况。

行列式的计算方法有多种,下面将介绍几种常见的计算方法。

1. 代数余子式法:代数余子式法是一种常用的计算行列式的方法。

对于一个n阶矩阵A=[a_{ij}],可以通过以下步骤计算行列式的值:1) 对于矩阵A的任意元素a_{ij},求出它的代数余子式M_{ij},即将第i行和第j列的元素划去,剩下的元素按原来的顺序排列成一个(n-1)阶矩阵,然后计算这个矩阵的行列式。

2) 根据代数余子式的符号规律,得到每个代数余子式的符号。

即当i+j为偶数时,代数余子式的符号为正;当i+j为奇数时,代数余子式的符号为负。

3) 将每个代数余子式与对应的元素相乘,得到n个乘积,并将这些乘积相加,即可得到行列式的值。

3. 克拉默法则:克拉默法则是一种特殊的行列式计算方法,适用于线性方程组的求解。

对于一个n阶矩阵A=[a_{ij}]和一个n维向量B=[b_1,b_2,...,b_n],假设该线性方程组的解存在且唯一,可以通过以下步骤计算行列式的值:1) 对于矩阵A,计算它的行列式D。

2) 对于矩阵A的每一列,将向量B替换到对应的列下,形成一个新的矩阵A'。

然后计算新矩阵A'的行列式D'。

3) 行列式D'除以行列式D,即可得到线性方程组的解。

4. 特殊矩阵的行列式计算方法:对于一些特殊的矩阵,可以使用特定的计算方法来求解行列式。

常见的特殊矩阵包括对称矩阵、三角矩阵、反对称矩阵等。

对于对称矩阵,可以通过正交相似变换将其对角化,然后计算对角矩阵的行列式。

对于三角矩阵,行列式的值等于对角线上元素的乘积。

对于反对称矩阵,行列式的值等于0。

行列式的计算方法包括代数余子式法、拉普拉斯展开法、克拉默法则和特殊矩阵的行列式计算方法。

不同的方法适用于不同的情况,根据具体的矩阵形式选择合适的计算方法,可以有效地计算行列式的值。

行列式的几种计算方法

行列式的几种计算方法

行列式的几种计算方法行列式是线性代数中一种重要的概念,它可以通过不同的计算方法来求解。

下面将介绍几种常用的行列式计算方法。

1. 代数余子式展开法代数余子式展开法是求解行列式的一种常用方法。

对于一个n阶行列式A,可以选择任意一行或一列展开,然后按照一定的规律计算各个元素的代数余子式,并与原矩阵对应元素相乘再求和,得到最终的行列式的值。

假设我们选择第i行展开,则有:det(A) = a_{i1}A_{i1} + a_{i2}A_{i2} + … + a_{in}A_{in}a_{ij}表示矩阵A的第i行第j列的元素,A_{ij}表示矩阵A的第i行第j列元素的代数余子式。

2. 公式法对于2阶和3阶的行列式,可以直接使用公式来计算。

对于2阶行列式A,有:对于3阶行列式A,有:det(A) = a_{11}·a_{22}·a_{33} + a_{12}·a_{23}·a_{31} +a_{13}·a_{21}·a_{32} - a_{13}·a_{22}·a_{31} - a_{11}·a_{23}·a_{32} -a_{12}·a_{21}·a_{33}3. 初等变换法对于某些特殊形式的矩阵,可以通过初等变换将其转化为简单的行阶梯形或对角形矩阵,从而方便计算行列式的值。

一般来说,可以通过初等行变换将矩阵A转化为行阶梯形矩阵U,即U =E_k·E_{k-1}·…·E_2·E_1·A,其中E_i是一个初等矩阵。

然后,行列式的值可以通过计算行阶梯形矩阵的对角线元素的乘积得到,即det(A) = u_{11}·u_{22}·…·u_{nn},其中u_{ii}是U的第i行第i列元素。

4. 递推关系法递推关系法是一种递归地求解行列式的方法。

n阶行列式的若干计算方法

n阶行列式的若干计算方法

n 阶行列式的若干计算方法n 阶行列式的计算方法很多,除非零元素较少时可利用定义计算(①按照某一列或某一行展开②完全展开式)外,更多的是利用行列式的性质计算,特别要注意观察所求题目的特点,灵活选用方法,值得注意的是,同一个行列式,有时会有不同的求解方法。

下面介绍几种常用的方法,并举例说明。

1.利用行列式定义直接计算例计算行列式001002001000000n D n n=-L LMM M M L L解D n 中不为零的项用一般形式表示为112211!n n n nn a a a a n ---=L .该项列标排列的逆序数t (n -1 n -2…1n )等于(1)(2)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n n D n --=-2.利用行列式的性质计算 例:一个n 阶行列式n ij D a =的元素满足,,1,2,,,ijji a a i j n =-=L 则称D n 为反对称行列式,证明:奇数阶反对称行列式为零.证明:由ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==L故行列式D n 可表示为1213112232132331230000n nn n n n na a a a a a D a a a a a a -=-----L L L L L L L L L ,由行列式的性质A A '=, 1213112232132331230000n nn n n n na a a a a a D a a a a a a -----=-L L L L L L L L L 12131122321323312300(1)00n n n n n n na a a a a a a a a a a a -=------L L L L L L L L L (1)n n D =-当n 为奇数时,得D n =-D n ,因而得D n = 0.3.化为三角形行列式若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

n阶行列式的计算方法总结及例题

n阶行列式的计算方法总结及例题

n阶行列式的计算方法总结及例题n阶行列式的计算方法总结及例题一、引言行列式是线性代数中的重要概念,它是一个数学对象,用来表示一个n阶方阵的一种性质。

在实际应用中,我们经常需要计算n阶行列式来解决各种数学和工程问题。

本文将对n阶行列式的计算方法进行总结,并且通过例题来加深理解。

二、行列式的基本定义在n阶行列式中,其中一个基本概念是排列。

一个排列是指1, 2, ..., n 的一种次序。

当n=3时,有6个排列{1,2,3}、{1,3,2}、{2,1,3}、{2,3,1}、{3,1,2}和{3,2,1}。

在行列式中,每个排列的正负号是由该排列的逆序数来决定的。

逆序数是指在一个排列中,逆序对的个数。

若逆序数为奇数,则该排列为负排列;若逆序数为偶数,则该排列为正排列。

三、n阶行列式的计算方法1. 代数余子式法代数余子式法是一种递归的方法,可以用来计算n阶行列式。

我们选择矩阵的某一行(或某一列),然后对该行(或列)中的每个元素,每个元素对应一个代数余子式。

根据代数余子式的定义和符号来计算每个元素的代数余子式。

将这些代数余子式与对应的元素相乘,并相加起来,即得到行列式的值。

2. 公式法当n=2时,行列式的计算方法非常简单,即ad-bc。

当n>2时,可以利用展开定理,将n阶行列式展开为n-1阶行列式的和。

通过递归的方法,最终可以将n阶行列式转化为2阶行列式的组合。

3. 三角形法三角形法是一种几何方法,通过对矩阵进行初等行变换,将矩阵化为上(下)三角矩阵。

根据上(下)三角矩阵的特殊性,可以直接求出行列式的值。

四、例题我们通过以下例题来加深对n阶行列式计算方法的理解:例题1:计算3阶行列式给定矩阵 A =\[ \begin{bmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9\end{bmatrix} \]我们可以使用代数余子式法,按照第一行展开,得到\[ |A| = 1*|M11| - 2*|M12| + 3*|M13| \]其中,M11、M12、M13分别为A的三个元素对应的代数余子式,根据代数余子式的定义和符号,可以计算得到|A|的值。

n阶行列式万能公式

n阶行列式万能公式

n阶行列式万能公式在数学的世界里,行列式可是个让人又爱又恨的家伙。

特别是当涉及到 n 阶行列式的时候,那更是让人头大。

不过别担心,今天咱们就来聊聊 n 阶行列式的万能公式。

先来说说什么是行列式。

简单来讲,行列式就是一个数学表达式,它可以用来解决很多线性代数的问题。

比如说判断一个方程组有没有解,解是唯一的还是有无数个。

那 n 阶行列式又是啥呢?其实就是一个 n×n 的矩阵所对应的行列式。

比如说 2 阶行列式,就是一个 2×2 的矩阵对应的行列式;3 阶行列式呢,就是 3×3 的矩阵对应的。

以此类推,n 阶行列式就是 n×n 的矩阵对应的啦。

n 阶行列式的计算方法有很多种,其中有一种被称为“按行展开”的方法。

我记得我当初上学的时候,为了搞懂这个方法,可是费了好大的劲。

有一次上数学课,老师在黑板上写了一个 4 阶行列式,让我们自己计算。

我看着那一堆数字,脑袋都大了。

我就按照老师讲的按行展开的方法,一步一步地算。

先选一行,然后把这一行的每个元素乘以它对应的代数余子式,再把这些乘积加起来或者减起来。

可是我算着算着就乱了,一会儿忘了正负号,一会儿又算错了代数余子式。

我旁边的同桌也和我一样,愁眉苦脸的。

这时候老师走过来,看到我一脸迷茫的样子,笑着说:“别着急,慢慢来。

你看这个元素,它对应的代数余子式应该这样算……”老师耐心地给我讲解,我这才恍然大悟,原来我之前有一步算错了。

经过一番努力,我终于算出了答案,那一刻,心里别提多有成就感了。

说回 n 阶行列式的万能公式。

其实严格来说,并没有一个真正意义上适用于所有情况的万能公式。

但是通过一些方法和技巧,我们可以把复杂的 n 阶行列式转化为比较简单的形式来计算。

比如,如果行列式中有很多零元素,那我们就可以利用这个特点来简化计算。

还有,如果行列式的某一行(列)是另外一行(列)的倍数,那也可以通过一些变换来简化。

另外,还有一种叫做“三角化”的方法。

n阶行列式的一般展开式

n阶行列式的一般展开式

n阶行列式的一般展开式行列式是线性代数中的一个重要概念,是一种用来描述矩阵性质的数学工具。

n阶行列式是指由n行n列的矩阵所组成的行列式。

在求解行列式的过程中,一般采用展开式的方法来进行计算,而n阶行列式的一般展开式是求解行列式的一个常用方法。

一、定义n阶行列式是由n行n列的矩阵所组成的行列式,记作det(A),其中A=(a_ij) (1≤i,j≤n)。

其中,a_ij表示第i行第j列的元素。

二、一般展开式的定义对于n阶行列式det(A),我们可以通过对其任意一行或一列进行展开,得到n-1阶的子行列式,然后继续对子行列式进行展开,直到得到1阶的行列式。

这个过程叫做行列式的展开。

其中,对于任意一行或一列,我们可以通过其余行列式的代数余子式和其对应元素的乘积来表示。

三、一般展开式的计算以n阶行列式的一般展开式的计算为例,假设我们要对第i行进行展开,则有:det(A)=∑(-1)^(i+j)×a_ij×det(A_ij)其中,A_ij表示去掉第i行第j列的n-1阶子矩阵。

由于n阶行列式的一般展开式可以对任意一行或一列进行展开,因此我们可以对任意一行或一列进行展开。

四、优美语言的运用在行列式的计算中,一般展开式是一个非常重要的方法。

它可以将高阶行列式的计算转化为低阶行列式的计算,从而大大简化计算过程。

同时,一般展开式的运用也需要一定的技巧和方法。

我们需要通过观察矩阵的性质,灵活选择展开的行列式,以及巧妙地运用代数余子式和乘积的组合,来求解行列式。

总之,n阶行列式的一般展开式是求解行列式的一个常用方法,它可以将高阶行列式的计算转化为低阶行列式的计算,从而简化计算过程。

在计算过程中,我们需要通过观察矩阵的性质,灵活选择展开的行列式,以及巧妙地运用代数余子式和乘积的组合,来求解行列式。

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例 4 计算 n阶行列式
x +al a2 ’’
an
al x+ a2 ’‘ ’ an
D = al
a z ’‘ ‘ an

● ● ●
l a 1+b an2+b … a 。+b Iall al2+b … a1 +bl Iam a∞+b … a +b1
1+


摘 要 :行列式是解决线性代数的工具 ,它的产生和最早的应用都是在解线性方程组中 ,现 在的应用范围已拓宽 得 较 为 广 泛 ,成 为数 学 、物理 学 以及 工 科许 多课 程 的 重 要 工 具 。行 列 式 的 计 算 问题 非 常 重 要 ,它 是行 列 式 理论 的重要 组成部分 。特 别是 n阶行列式 的计算 ,学生在 学习过程 中,普遍存在很多困难 .难 于掌握 。文章介绍 了定义法 、化为 上(下 )三 角形 法 、降 阶法 、加 边法 、拆 项 法 、递 推 法 、数 学 归 纳 法 。
Ia。1 an2十b … a 十bl
… ala+b … a¥a+b
解 :
D =
J i 1 I … i 1
(i=2,… ,n) {1 0 0 … 0 一n
rl : rl
l 2 0 0 -N 0
(i= 2,…

r 1 十 ~ r n
ln-I —n 0 … O O
1+··一十n 0 … 0 0

0 ··- 0 一n
: X + a,x
+ azx “一。 + …

a 一
lx+a ,
(n≥
2)
证 明 :将 D 按第 1列展开得
X 一1 0 0 · · ·

0 X 一1 · · · 0

D : X O 0 0 ··· X -1
a n一1 an一2 a n 3 一 a2 al+ X
关键词 :n阶行列式 :线性代数 :计算方法 :升降阶法
1利用 行列式 定义直接 计算
例 1 计算行列式
0 … 0 1 0
O … 2 0 O
Do =
n一1 … O O O
0 … O 0 n
解 D。中不为零的项用一般形式表示为
a¨一la2 2… an na n!.
1 2 3 … n一1 13
2 3 4 ··· n 1
D = 3 4 5
1 2
: : : …



n 1 2 ·一 n-2 n-1
f分析】根据行列式的性质 ,先从第 n一1列开始乘 以 一 1加 到第 n列 ,第 n一2列 乘 以一1加到 第 n一1列 ,一 直 到第 一列乘 以一i加到第 2列 。然后把 第 1行乘 以一1加 到各 行去 ,再将其化 为三角形行列式 ,计算就简单多 了 。

0 … 一n 0
n-2 n-1
O … O O n — … O O
0 0 … 0 一n
0 0 ··· ——n 0
1 n(n+1)


0 ——n ··· 0 0
——n 0 ··- 0 0
收稿 日期 : 2009-05-18 作者简介 :缪应铁(1981一 ),另 ,云南宣威人 ,临沧师范高等专科学校数理系助教 ,研究方向 :几何与代数
[分析 】该行 列式 的每 个元 素都是 由两个数 的和组
b b

an+xD
成 ,且其 中有一个数是 b,显然用拆行(Fra bibliotek)法 。 解 :
a a + +露 ; b b
a + b
由此得 递推 公式 : D =a。+xD … 利用此递推
l all+b aI2+b … al +b
该 项 列 标 排 列 的逆 序数 t (n一1 n一2… 1 )等于
二 ! 二 ,故

‘ : :
D =(一1)

2化为 三角形行 列式
若能把一个行 列式 经过适 当变换化为三角形 ,其 结果为行列式主对 角线上元 素的乘积 。因此化 三角形
是行 列 式 计 算 中的 一 个 重 要方 法 。 例 2 计算 n阶行列式
一 1 0 …
0 X O
0 0
X -1 ··· 0 0 +(一1 a
且满足 a .=一a ,i,j= 1,2,… ,n,对任意数 b,求
n阶 行 列 式
al1+b a12+b
a2I‰+ b a +b

a l+b a.2+b
O 0 X
0 0 …
X -1
1 睾 a a … a j=l
D : O x O O O O
[1嘻
5拆行f列)法 由行列 式拆项性质 知 ,将 已知行列 式拆成若干 个
行列式之 和 ,计算其值 ,再得原行列式 值 ,此法称 为
0 O 0 … x
a D a n l an 2 …
a2
拆 行 (列)法 。 例 5 设 rl阶 行 列式 :
第 18卷 第 2期 砌 年 6月
临沧师范高等专科学校学报
Journal of Lmcang Teachers'College
Vo1.18 NO.2 June.2009
n 阶行 列式 的 计算 方 法



缪应 铁 ■ ● ●

(临沧师 范高等 专科学 校数理 系 ,云 南 临沧 077000)
公 式 可 得
I :b D :
… a2n+b
岫‰
D = a xD.rI= a x(a 1 xD 一2)
a + ao IX + x2D 一2
= … = an + a ̄-lX + … + alx 一1 + x“
4升阶法
升 阶 法 是 在 原 行 列 式 中 增 加 一 行 一列 ,且 保 持 原 行 列 式 不变 的方 法 。
84





3递推 公式法
递 推公式法 :对 n阶行列式 D 找 出 D。与 D 或 D 与 D ,D 之 间的一种关系再 由递推 公式求 出 D
的方法称为递推公式法 。 例 3 证 明
X 一1 O … O
0 X 一 1 … O
D = …
● ● ●
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