三阶行列式的定义
线性代数三阶行列式计算方法
线性代数三阶行列式计算方法
线性代数里的三阶行列式(3×3 Determinants)指定义在$R^3$空间里的不可推广的格拉姆积分(Gram integral).
现在,让我们来介绍三阶行列式的计算方法。
先来说一下一阶行列式的计算方法,一阶行列式由一行或一列(或一维)的一个数构成,而该数就是行列式的值。
接下来我们来看看如何计算二阶行列式。
二阶行列式由一行或一列(二维)的两个数构成,可以采用两个数的积来计算它的值。
接下来介绍三阶行列式的计算方法,三阶行列式由一行或一列(三维)的三个数构成,可以采用三个数的积作为行列式的值。
更具体的,可以分为以下几步:
1)将三阶行列式的三个数分别拆分为两个二阶矩阵,这可以分两种情况:一是将该行或该列分割成两个二阶行列式,即将每行或每列分为两个部分,每个部分为一个二阶行列式;二是将该行或该列分割成三个一阶行列式,即将每行或每列分为三个部分,每个部分为一个一阶行列式。
2)求每个二阶行列式或三个一阶行列式的值。
3)根据符号法,将所有的值相乘,然后再加上或减去模式,便可得出三阶行列式的值。
以上就是三阶行列式计算方法的具体介绍,希望能对读者有所帮助。
行列式的定义与计算
行列式的定义与计算行列式是线性代数中的一个重要概念,用于描述线性方程组的性质以及矩阵的特征。
在本文中,将介绍行列式的定义以及计算方法。
一、行列式的定义行列式是一个数学函数,用一种特定的方式将矩阵映射为一个数字。
对于n阶矩阵A = [aij]来说,其行列式记作det(A)或|A|。
行列式的定义如下:当n=1时,矩阵只有一个元素,此时矩阵的行列式就是这个元素本身。
当n>1时,矩阵A可以分为n行n列,可以表示为:A = [a11 a12 (1)a21 a22 (2)... ... ... ...an1 an2 ... ann]其中a11、a12...ann是矩阵A的元素。
对于n>1的情况,行列式的计算可以使用展开定理或按行(列)展开等方法进行。
二、行列式的计算(一)二阶行列式二阶行列式的计算公式如下:|A| = a11·a22 - a12·a21(二)三阶行列式三阶行列式的计算公式如下:|A| = a11·a22·a33 + a12·a23·a31 + a13·a21·a32 - a13·a22·a31 -a12·a21·a33 - a11·a23·a32(三)n阶行列式n阶行列式的计算可以通过列展开、行展开或使用拉普拉斯定理等方法进行。
这里以列展开为例介绍。
设A为一个n阶矩阵,可以将其表示为A = [a1 a2 ...an],其中ai为A的第i列。
若选择第k列进行展开,则根据列展开法可得:|A| = a1k·A1k - a2k·A2k + ... + (-1)^(k+1)·ank·Ank其中,Aik是移去第i行第k列元素所形成的(n-1)阶行列式。
根据此公式,可以递归地计算n阶行列式的值。
三、行列式的性质行列式具有以下性质:1. 互换行列式的两行(列),行列式的值变号。
三阶行列式快速计算方法
三阶行列式快速计算方法行列式是线性代数中的一种重要概念,用于描述线性方程组的性质和解的情况。
在实际应用中,计算行列式是一项常见的任务。
本文将介绍一种快速计算三阶行列式的方法,以帮助读者更高效地解决相关问题。
我们先回顾一下三阶行列式的定义。
对于一个三阶行列式:```a b cd e fg h i```它的计算公式为:```det(A) = aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh```其中,a、b、c、d、e、f、g、h、i分别表示行列式中的元素。
接下来,我们将介绍一种快速计算三阶行列式的方法,即按列展开。
按列展开是指以行列式的每一列为基准,依次将每一列的元素与其余两列的元素相乘,并根据符号规律求和。
我们以第一列为基准,将第一列的元素与第二列和第三列的元素相乘,并根据符号规律求和。
计算过程如下:```| aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh |```接下来,我们以第二列为基准,将第二列的元素与第一列和第三列的元素相乘,并根据符号规律求和。
计算过程如下:```| -(dhi + efg + gac - gec - bdi - afh) |```我们以第三列为基准,将第三列的元素与第一列和第二列的元素相乘,并根据符号规律求和。
计算过程如下:```| aei + bfg + cdh - ceg - -(dhi + efg + gac - gec - bdi - afh) |```通过按列展开的方法,我们可以快速计算出三阶行列式的值。
这种方法的优势在于简化了计算过程,使得计算更加高效。
除了按列展开的方法,我们还可以利用行列式的性质来简化计算过程。
例如,行列式的性质之一是行列式对调换行列式的值不变,即行列式的转置行列式与原行列式的值相等。
因此,我们可以通过转置行列式的方法来简化计算。
以三阶行列式为例,我们可以将行列式转置后按列展开,然后再取负号。
这样,我们可以得到与原行列式值相等的转置行列式,从而简化计算过程。
三阶行列式的计算方法
三阶行列式的计算方法三阶行列式是线性代数中的重要概念,它在矩阵运算和方程组的求解中起着重要作用。
在本文中,我们将介绍三阶行列式的计算方法,帮助读者更好地理解和掌握这一概念。
首先,让我们来回顾一下三阶行列式的定义。
对于一个三阶行列式:\[ \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{13} \\ a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{vmatrix} \]其计算方法为:\[ \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{13} \\ a_{21} & a_{22} & a_{23} \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} \end{vmatrix} = a_{11}a_{22}a_{33} + a_{12}a_{23}a_{31} + a_{13}a_{21}a_{32} a_{13}a_{22}a_{31} a_{12}a_{21}a_{33} a_{11}a_{23}a_{32} \]这就是三阶行列式的展开公式,接下来我们将详细介绍如何利用这个公式来计算三阶行列式的值。
首先,我们可以按照展开公式的顺序,逐步计算每一项的值。
以一个具体的例子来说明:\[ \begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9\end{vmatrix} \]按照展开公式,我们可以计算出:\[ 1\times5\times9 + 2\times6\times7 + 3\times4\times83\times5\times7 2\times4\times9 1\times6\times8 \] 计算得到的结果即为这个三阶行列式的值。
行列式三阶计算方法
行列式三阶计算方法行列式是线性代数中一个重要概念,它在矩阵运算和方程组求解中有着重要的应用。
在行列式的计算中,三阶行列式是比较基础的一个内容,但相较于二阶行列式,计算方法稍显复杂。
本文将对三阶行列式的计算方法进行深入探讨,并结合实际例题,帮助读者更好地理解和掌握这一内容。
1. 行列式的定义首先,我们需要了解行列式的定义。
行列式是一个数学对象,它是一个关于矩阵的函数,对于一个n阶的方阵A,其行列式记作|A|或det(A)。
在三阶矩阵中,行列式可以表示为:|A|=a11*a22*a33 + a12*a23*a31 + a13*a21*a32 - a13*a22*a31 - a11*a23*a32 - a12*a21*a33其中a11、a12、a13等表示矩阵A中的元素。
2. 三阶行列式的计算方法在计算三阶行列式时,可以采用“对角线法则”或“按行(列)展开法”来进行求解。
其中,对角线法则是较为直观和简单的方法,按行(列)展开法则则需要更多的计算步骤,但更适用于复杂的行列式计算。
2.1 对角线法则对角线法则是通过对矩阵中元素的位置关系来计算行列式的方法。
具体步骤如下:Step1:从左上角到右下角的对角线上的元素相乘,得到一个乘积。
Step2:从右上角到左下角的对角线上的元素相乘,得到一个乘积。
Step3:将Step1中的乘积减去Step2中的乘积,即可得到三阶行列式的值。
这一方法相对简单,适用于一般情况下的计算,但对于特殊情况可能会存在一定的局限性。
2.2 按行(列)展开法则按行(列)展开法则是通过将矩阵按一行(列)展开成若干个小矩阵的行列式之和来计算行列式的值。
具体步骤如下:Step1:选取一行(列)中的元素作为展开基准。
Step2:将该行(列)的每个元素与其代数余子式相乘,并带上符号,然后求和。
Step3:重复Step2,直到计算完所有元素的代数余子式之和,得到三阶行列式的值。
这一方法虽然计算步骤较多,但对于特殊情况的处理更加灵活,适用范围更广。
三阶行列式计算方法的推导
三阶行列式计算方法的推导三阶行列式是线性代数中的一个重要概念,它在解决线性方程组、矩阵运算等问题中起着重要作用。
本文将推导三阶行列式的计算方法,并对其原理进行详细解析。
我们先来回顾一下行列式的定义。
对于一个3×3的矩阵A,其行列式的计算方法是:det(A) = a11(a22a33 - a23a32) - a12(a21a33 - a23a31) + a13(a21a32 - a22a31)其中,a11、a12、a13分别表示矩阵A的第一行元素,a21、a22、a23表示矩阵A的第二行元素,a31、a32、a33表示矩阵A的第三行元素。
接下来,我们将对上述行列式的计算方法进行推导。
我们可以将行列式的计算过程分解为三个部分,即:det(A) = a11(a22a33 - a23a32) - a12(a21a33 - a23a31) + a13(a21a32 - a22a31)= a11a22a33 - a11a23a32 - a12a21a33 + a12a23a31 + a13a21a32 - a13a22a31我们可以看到,每个部分都是由矩阵A的元素乘积组成的。
现在,我们将每个部分进行分解。
第一部分:a11a22a33这部分表示矩阵A第一行的三个元素的乘积。
可以看出,这是一个对角线元素的乘积。
我们称之为主对角线。
第二部分:- a11a23a32这部分表示矩阵A第一行的三个元素的乘积,并带有负号。
可以看出,这是一个斜对角线元素的乘积。
我们称之为副对角线。
第三部分:- a12a21a33这部分表示矩阵A第二行的三个元素的乘积,并带有负号。
可以看出,这是一个斜对角线元素的乘积。
第四部分:a12a23a31这部分表示矩阵A第二行的三个元素的乘积。
可以看出,这是一个对角线元素的乘积。
第五部分:a13a21a32这部分表示矩阵A第三行的三个元素的乘积。
可以看出,这是一个对角线元素的乘积。
第六部分:- a13a22a31这部分表示矩阵A第三行的三个元素的乘积,并带有负号。
1-3n阶行列式的定义
不 全 为 〇
解
展开式中项的一般形式是 a1 p1 a2 p2 anpn 。
由于当i>j时,aij=0,所以一般项不为零的条件是 各元素的下标满足 pi ≥ i ,即 p1 ≥ 1 , p2 ≥ 2 ,…
pn ≥ n 。 因此,有p1=1,p2=2…pn=n。
所以不为零的项只有a11a22…ann。
a11 a21b D2 = a n 1b n − 1 =
19
a1nb1− n a2 n b 2− n ann a1 p1 a2 p2 anpn b(
1+ 2++ n ) − ( p1 + p2 ++ pn )
2016/12/24
p1 p2 pn
∑
( −1 )
t ( p1 p2 pn )
排列的逆序数
3.每项的正负号都取决于位于不同行不同列的三个 元素的下标排列。
例如
a13a21a32 列标排列的逆序数
t ( 312 ) = 1 + 1 = 2 t ( 132 ) = 1 + 0 = 1
偶排列, +正号 奇排列,-负号
2016/12/24
a11a23a32 列标排列的逆序数
3
n阶行列式的定义
a1 p1 a2 p2 anpn = D1
20
2016/12/24
小结
1. n阶行列式共有n!项,每项都是位于不同 行、不同列 的n个元素的乘积,正负号由下标排 列的逆序数决定。 2.会使用行列式的定义求解特殊行列式,掌 握几种特殊行列式的计算方法,如上下三角行列 式,对角行列式等。
21
2016/12/24
2016/12/24
1-3 n阶行列式的定义
其中 p1 p2 pn 为自然数 1, 2, ,n 的一个排列, t 为这个排列的逆序数.
a11 a12 a1n D a21 a22 a2 n an1 an 2 ann
p1 p2 pn t p p p 1 a1 p a2 p anp
二、n阶行列式的定义
定义
由 n 2 个数组成的 n 阶行列式等于所有 取自不同行不同列的 n 个元素的乘积 的代数和
t ( 1 ) a1 p1 a2 p2 anpn .
a11 记作 D a21 a n1
a12
a1n
a22 a2 n an 2 ann
简记作det(aij ). 数 aij 称为行列式det(aij ) 的元素.
a11 0 0 0 a 21 a 22 0 0 a11a22 ann . 下三角形行列式 a n1 a n 2 a n 3 a nn
例1
计算对角行列式
0 0 0 4 0 0 3 0 0 2 0 0 1 0 0 0
0 0 0 4
0 0 3 0
0 2 0 0
1 0 0 0
1 、行列式是一种特定的算式,它是根据求解 方程个数和未知量个数相同的一次方程组的需 要而定义的. 2、 n 阶行列式共有 n! 项,每项都是位于不同 行、不同列 的 n个元素的乘积,
1 2
12 n ;
n
1
n n1 2
2
1
12 n .
n
记忆如下行列式——三角行列式
a11 a12 a1n 0 a22 a2 n a11a22 ann . 0 0 ann
上三角形行列式
一、概念的引入
行列式的计算技巧与方法汇总
行列式的计算技巧与方法汇总行列式是线性代数中非常重要的概念,它在许多数学和科学领域中都有广泛的应用。
本文将汇总一些行列式的计算技巧和方法,帮助读者更好地理解和运用行列式。
一、定义和符号行列式是一个数,是由方阵中的元素按照特定的规则计算而得到的。
行列式通常用两种符号表示,分别是方括号和竖线。
例如,一个3x3的矩阵A的行列式可以表示为det(A),或者用竖线表示为,A。
二、一阶和二阶行列式的计算一阶行列式是一个1x1的矩阵,只有一个元素。
计算一阶行列式非常简单,即该元素本身。
二阶行列式是一个2x2的矩阵,如下所示:abcd计算二阶行列式的方法是将对角线上的两个元素相乘,并将结果减去另外两个元素的乘积。
即det(A) = ad - bc。
三、三阶行列式的计算三阶行列式是一个3x3的矩阵,如下所示:abcdefghi计算三阶行列式的方法是按照下面的规则计算:1.将每个元素与其相交的两个行和两个列组成的2x2矩阵的行列式相乘。
2.第一行的元素与第二行和第三行组成的2x2矩阵的行列式相乘,再加上第二行和第三行组成的2x2矩阵的行列式与符号相反。
3.将这些结果相加得到最终的行列式。
四、高阶行列式的计算对于高阶行列式,计算的方法和三阶行列式类似,也是按照逐步展开的方式计算。
五、行列式的性质行列式具有以下几个重要的性质:1.行列互换性质:交换行的位置,行列式的值不变。
2.列列互换性质:交换列的位置,行列式的值不变。
3.行列式的倍数性质:将行的倍数乘以一个数,行列式的值也乘以这个数。
4.行列式的零行性质:如果行列式的其中一行全为0,则行列式的值为0。
5.行列式的行之和性质:如果行列式的其中一行的各元素都是两个数之和,那么行列式的值可以分拆成两个行列式之和。
6.行列式的行之差性质:如果行列式的其中一行的各元素都是两个数之差,那么行列式的值可以分拆成两个行列式之差。
利用这些性质,我们可以简化行列式的计算。
六、行列式的性质之递推关系行列式的递推关系是行列式计算的重要方法之一、具体来说,如果矩阵A的第k列元素全为0,那么det(A)可以根据矩阵A去掉第k列得到一个更小的矩阵来计算。
3乘以3三阶矩阵行列式__解释说明以及概述
3乘以3三阶矩阵行列式解释说明以及概述1. 引言:1.1 概述:三阶矩阵行列式是线性代数中重要的概念之一。
在矩阵理论中,矩阵是由数字组成的二维数组,并且行和列的数量必须明确指定。
而行列式则是一个用于描述方阵的函数,可以将一个方阵映射到一个实数上。
本文将详细介绍三阶矩阵行列式的解释、计算方法、性质和特点,以及其在线性代数和几何学中的应用。
1.2 文章结构:本文分为五个主要部分:引言、三阶矩阵行列式解释说明、三阶矩阵行列式的性质和特点、应用和意义以及结论。
在引言部分,我们将概述文章的主题并简要介绍各节内容。
随后的章节将深入探讨三阶矩阵行列式相关知识,并探讨其在不同领域中的应用。
1.3 目的:本文旨在向读者介绍三阶矩阵行列式这一概念,并深入解释其定义、计算方法以及具体示例。
另外,我们还将探讨三阶矩阵行列式的性质和特点,以及在线性代数和几何学中的应用。
通过阅读本文,读者将能够全面理解三阶矩阵行列式的概念和相关知识,并意识到其在数学和实际应用中的重要性。
2. 三阶矩阵行列式解释说明2.1 什么是三阶矩阵:一个三阶矩阵是一个由3行3列的数字组成的矩阵。
它可以表示为:A = 【a11 a12 a13】【a21 a22 a23】【a31 a32 a33】其中,aij代表第i行第j列的元素。
2.2 什么是行列式:行列式是一个与方阵相关联的数值。
对于一个n x n的方阵A = (aij),其行列式可以表示为det(A)或|A|。
2.3 如何计算三阶矩阵行列式:要计算一个三阶矩阵A = 【a11 a12 a13】【a21 a22 a23】【a31 a32 a33】的行列式,使用Sarrus法则可以简单地进行计算:首先,将前两列复制到右边:【a11 a12 a13 | a11 a12】【a21 a22 a23 | a21 a22】【a31 a32 a33 | a31 a32】然后计算右上到左下对角线和主对角线上元素之积(对角线乘积),并在每个结果下划横线:求和符号∑( )↓↓↓【a11 a12 a13 | a11 a12】【a21 a22 a23 | a21 a22】【a31 (a32) (a33)| 】然后计算左上到右下对角线和副对角线上元素之积,并在每个结果下划横线:求和符号∑( )←←[a11 * ((a22) * a33)] + [((a13) * a22)*a31] + [(a12 )* ( ((a23)a31)) ]-[ (((a32)* ( (a23))) *( (1*1) )) ] - [( (((5*8)-2)(3+2))) ]-[( ((1*1)*69)+((*0*)(3-6)) )]最后,将两行的计算结果相加(对角线乘积减去副对角线乘积),即可得到三阶矩阵的行列式值。
三阶行列式的逆序数
三阶行列式的逆序数在代数学中,行列式是一个非常重要的概念,它涉及到线性代数、微积分和几何等诸多领域。
而逆序数是在计算行列式中常常用到的概念之一。
本文将介绍三阶行列式的逆序数,并逐步详细回答这个主题。
首先,我们来回顾一下三阶行列式的定义。
一个三阶行列式可以表示为一个3x3的矩阵,如下所示:[a b c][d e f][g h i]其中,a、b、c、d、e、f、g、h和i都是实数。
三阶行列式的计算公式为:A = aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh现在,我们将着重讨论逆序数的概念。
在一个排列中,如果一个数字前面的数字比它大,则称这两个数字构成一个逆序。
逆序数是指排列中所有逆序的个数。
对于一个三阶行列式而言,逆序数的计算方式如下所示:首先,我们用数字1到9将矩阵中的空格填满。
然后,对于每一个数字,我们需要计算在这个数字后面出现的比它小的数字的个数。
最后,将每一个数字的逆序数相加,就得到了整个行列式的逆序数。
例如,考虑下面这个矩阵:[3 2 1][6 5 4][9 8 7]我们首先对这个矩阵进行编号,如下所示:[7 6 5][4 3 2][1 9 8]接下来,我们计算每一个数字的逆序数。
首先,数字1后面没有比它小的数字,所以逆序数为0。
数字9后面出现了两个比它小的数字,即8和7,所以逆序数为2。
同理,数字8的逆序数为1,数字7的逆序数为0,数字6的逆序数为0,数字5的逆序数为0,数字4的逆序数为0,数字3的逆序数为0,数字2的逆序数为0,数字1的逆序数为0。
最后,将每一个数字的逆序数相加,即0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 1 + 0 = 3。
所以,这个矩阵的逆序数为3。
逆序数在行列式的计算中具有重要的意义。
在三阶行列式中,如果逆序数为偶数,则行列式的值为正数;如果逆序数为奇数,则行列式的值为负数。
这是因为如果逆序数为偶数,表示排列中逆序的个数为偶数,那么可以通过交换两个数字来消除逆序。
为什么三个向量共面三阶行列式
为什么三个向量共面三阶行列式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:在数学中,三维空间中的向量是由三个分量组成的。
当我们讨论三个向量共面时,就是指这三个向量能够在同一个平面上。
这种现象可以用三阶行列式来进行描述和证明。
三个向量共面的条件是它们的线性组合为零向量,即存在不全为零的实数使得它们的线性组合为零向量。
为什么三个向量共面时,其三阶行列式为零呢?要理解这个问题,我们首先需要了解什么是三阶行列式。
三阶行列式是一个三个向量构成的行列式,用来描述向量之间的关系。
在三维空间中,我们可以用三个向量的坐标来表示这三个向量,例如向量a=(a1, a2, a3),向量b=(b1, b2, b3),向量c=(c1, c2, c3)。
那么这三个向量构成的三阶行列式可以表示为:| a1 a2 a3 || b1 b2 b3 || c1 c2 c3 |我们可以看到,三阶行列式是一个由九个元素构成的方阵,其中的每个元素都是向量的坐标值。
三阶行列式的计算方法是按照“对角线法则”进行计算,即主对角线上的元素相乘再相加,减去副对角线上的元素相乘再相加。
如果三阶行列式的计算结果为零,那么这三个向量就是共面的。
为了更好地理解为什么三个向量共面时,其三阶行列式为零,我们可以通过几何的方法来进行解释。
在三维空间中,两个向量共面意味着它们在同一个平面上。
如果一个向量与平面上的两个向量共面,那么这三个向量将构成一个平行四边形。
这样的情况下,平行四边形的对角线相等,即向量a与向量b的叉乘等于向量c,即a×b=c。
根据向量叉乘的定义,叉乘的结果是一个垂直于两个向量所在平面的向量。
当三个向量共面时,它们的叉乘结果为零向量,即a×b=-c。
这也可以理解为三个向量所构成的行列式的值为零。
在数学中,三阶行列式为零是判断三个向量共面的充分必要条件。
通过三阶行列式的性质和几何意义,我们可以理解为什么三维空间中三个向量共面的时候,它们的三阶行列式为零。
对角线法则计算三阶行列式
对角线法则计算三阶行列式行列式是线性代数中的一个重要概念,它是一个标量,可以用来描述矩阵的性质。
在矩阵中,行列式的计算是非常重要的,因为它涉及到矩阵的可逆性、秩、特征值等基本概念。
本文将介绍如何使用对角线法则计算三阶行列式,希望能够帮助读者更好地理解行列式的计算方法。
一、行列式的定义行列式是一个数学对象,它是一个正方形矩阵的一个标量值。
对于一个n阶矩阵A=[aij],行列式的定义如下:其中,S是所有n个数的所有n-1阶子式的代数余子式之和。
对于三阶矩阵A=[aij],行列式的定义如下:二、对角线法则对于三阶矩阵A=[aij],使用对角线法则可以快速计算行列式的值。
对角线法则的具体方法如下:1. 在矩阵中,从左上角到右下角的对角线上的元素称为主对角线,从左下角到右上角的对角线上的元素称为副对角线。
2. 在矩阵中,将主对角线上的元素依次相乘,再将结果相加,得到的值称为主对角线之和。
3. 在矩阵中,将副对角线上的元素依次相乘,再将结果相加,得到的值称为副对角线之和。
4. 将主对角线之和减去副对角线之和,即可得到行列式的值。
例如,对于三阶矩阵A=[aij],使用对角线法则计算行列式的值如下:三、示例分析为了更好地理解对角线法则计算三阶行列式的方法,我们来看一个具体的例子。
设矩阵A=[aij]如下:使用对角线法则计算行列式的值如下:因此,矩阵A的行列式的值为-12。
四、总结行列式是线性代数中的一个重要概念,它可以用来描述矩阵的性质。
对于三阶矩阵,使用对角线法则可以快速计算行列式的值。
在计算行列式的过程中,可以根据对角线法则的方法,依次计算主对角线之和和副对角线之和,然后将两个值相减即可得到行列式的值。
希望本文能够帮助读者更好地理解行列式的计算方法,提高对线性代数的理解和掌握程度。
三阶行列式的定义
系数行列式
a21 a22
10
a a1 2x x 1 11 1 a a1 2x 2 x 22 2 b b1 2,.
a a1 2x x 1 11 1 a a1 2x 2 x 22 2 b b1 2,.
D1
b1 b2
a12, a22
则二元线性方程组的解为
D2
a11 a21
7
x1
b1a22a33a12a23b3 b2a32a13 a11a22a33a12a23a31a13a21a32
a13a22b3 a23a32b1 a12b2a33 a11a23a32a12a21a33a13a22a31
x2
b2a11a33a31a23b1 b3a21a13 a11a22a33a12a23a31a13a21a32
b1, b2,
a31x1 a32x2 a33x3 b3;
a11 a12 a13 的系数行列式 D a21 a22 a23 0,
a31 a32 a33
15
aa2111xx11
a12x2 a22x2
a13x3 a23x3
b1, b2,
a31x1 a32x2 a33x3 b3;
例如 a 1 a la a bb b 1 b ma 1 a l aa b 1 b m bb c 1 c n
a 1 a lbb aa b 1 b ma 1 a lbb b 1 b m aa c 1 c n
定理1 对换改变排列的奇偶性. 即经过一次对 换,奇排列变成偶排列;偶排列变成 奇排列.
1 1 4 2 ( 2 ) ( 2 ) ( 4 ) 2 ( 3 )
4 6 3 4 2 8 24
常见行列式
常见行列式常见行列式是指在线性代数中常出现的一些具有特定形式的行列式。
行列式是一个矩阵的一个重要性质,它代表了该矩阵的某些特征。
接下来我将介绍一些常见的行列式,并解释它们的特点和应用。
首先,最常见的行列式就是二阶和三阶行列式。
二阶行列式是一个2×2的矩阵,记作|A|=ad-bc。
其中,a、b、c和d为矩阵A的元素。
二阶行列式的求解方法是将对角线上的乘积相加,并减去非对角线上的乘积。
二阶行列式常用于计算平面上两个向量的行列式,从而判断它们的线性相关性。
三阶行列式是一个3×3的矩阵,记作|A|=a(ei-fh)-b(di-fg)+c(dh-eg)。
三阶行列式的求解方法是将每个元素与与其对应的代数余子式相乘,然后按正负号相加。
三阶行列式广泛应用于三维几何体的体积计算和解线性方程组等问题。
其次,特殊的行列式包括单位矩阵和零矩阵的行列式。
单位矩阵是一个n×n的矩阵,主对角线上的元素均为1,其他元素均为0。
单位矩阵的行列式为1,它表示了一个矩阵在相似变换下的不变性。
零矩阵是一个所有元素都为0的矩阵,它的行列式为0。
此外,对角矩阵和上三角矩阵的行列式也具有一定的特殊性质。
对角矩阵是一个所有非对角元素都为0的矩阵,对角元素可以相同也可以不同。
对角矩阵的行列式等于对角元素的乘积。
上三角矩阵是一个除了主对角线以下的元素都为0的矩阵,它的行列式等于主对角线上的元素的乘积。
对角矩阵和上三角矩阵的行列式的计算相对简单,这使得它们在实际问题中的应用更加方便。
另外,行列式的特征值和特征向量是线性代数中的重要概念。
特征值是一个矩阵的一个标量,特征向量是对应于特征值的一个向量。
行列式的特征值和特征向量有着丰富的几何意义和应用。
特征值和特征向量可以用于求解线性方程组、矩阵的对角化和求取矩阵的幂等等问题。
最后,通过行列式的定义和性质,我们可以推导出一些行列式的重要公式,如拉普拉斯展开公式和克拉默法则等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1
线性代数的重要性: (1)线性代数课程中体现了近代数学的一个 重要思想: 结构. (2) 诸多工程计算中涉及的矩阵、行列式和 大规模线性方程组等可以通过该课程有 所了解. (3)线性代数及其后续课程近世代数是现代 信息安全领域研究必备的理论基础. (4) 考研必考课程之一.
2
对于每一本值得阅读的数学书,必需“前后往返” 地去阅读(Lagrange)。现在我对这句话稍作修饰并 阐明如下:“继续不断往下读,但又不时地返回到已 读过的那些内容中去,以增强你的信心。另外,当您 在研读时,一旦陷入难懂而又枯燥的内容中时,不妨 暂且越过继续往前读,等到你在下文中发现被越过部 分的重要性和必要性时,再回过头来研读它。” ——Chrystal George Algebra,Part 2 (Edinburgh 1889)
运用消元法,可以推知当
( 3)
a11a22 a33 a12 a23a31 a13 a21a32 a11a23 a32 a12 a21a33 a13 a22 a31 0,
7
b1a22a33 a12a23b3 b2a32a13 a13a22b3 a23a32b1 a12b2a33 x1 a11a22a33 a12a23a31 a13a21a32 a11a23a32 a12a21a33 a13a22a31 b2a11a33 a31a23b1 b3a21a13 a13a31b2 a23a11b3 a21b1a33 x2 a11a22a33 a12a23a31 a13a21a32 a11a23a32 a12a21a33 a13a22a31 b3a22a11 a12a31b2 b3a21a12 a32a11b2 a22a31b1 a12b3a21 x3 a11a22a33 a12a23a31 a13a21a32 a11a23a32 a12a21a33 a13a22a31
10
a11 x1 a12 x2 b1 , a21 x1 a22 x2 b2 .
b1 D1 b2 a12 , a22
a11 x1 a12 x2 b1 , a21 x1 a22 x2 b2 .
a11 b1 D2 . a21 b2
则二元线性方程组的解为
D1
12 2 1 1
14, D2
3 12 2 1
21,
D2 21 D1 14 x1 2, x 2 3. D D 7 7
12
三阶行列式的计算 对角线法则
a11 a12 a21 a22 a31 a32 a13 a23 a33
a11a22a33 a12a23a31 a13a21a32 a13a22a31 a12a21a33 a11a23a32 .
3
参考书籍:
(1)《高等代数》 导教 ·导学 ·导考,2004, 西北工大出版社. (2) 张贤科, 许甫华, 高等代数学(第二版), 清华大学出版社, 2004.
考试方法: 平时成绩 20分 期末闭卷考试 80分 平时成绩主要包含作业情况。
4
第二章 行列式
一 引言
用消元法解二元线性方程组
a11 x1 a12 x2 b1 , a21 x1 a22 x2 b2 .
当 a11a22 a12a21 0 时,方程组的解为
b1a22 a12 b2 x1 , a11a22 a12 a21 a11b2 b1a21 x2 . a11a22 a12 a21
(1)
(2)
由方程组的四个系数确定.
5
定义 由四个数排成二行二列(横排称行、竖排
称列)的数表
说明 1
2
பைடு நூலகம்
对角线法则只适用于二阶与三阶行列式. 三阶行列式包括3!项,每一项都是位于不 同行,不同列的三个元素的乘积,其中三 项为正,三项为负.
13
例 求解三阶行列式 1 2
D -2 -3
解 按对角线法则有
2 4
-4 1. -2
D 1 2 ( 2 ) 2 1 ( 3 ) ( 4 ) ( 2 ) 4
行标
(7)式称为数表(6)所确定的三阶行列式.
9
二阶行列式的计算
主对角线 副对角线
对角线法则
a11a22 a12a21 .
a11
a21
a12
a22
a11 x1 a12 x2 b1 , 对于二元线性方程组 a21 x1 a22 x2 b2 .
若记
系数行列式
a11 a12 D , a21 a22
b1
a12
a11
b1
D1 b2 a22 x1 , D a11 a12 a21 a22
D2 a21 b2 x2 . D a11 a12 a21 a22
11
例
求解二元线性方程组 3 x1 2 x 2 12, 2 x1 x 2 1.
解
D
3 2 2 1
3 ( 4) 7 0,
a11 a12 a21 a22 ( 3)
表达式 a11a 22 a12 a 21称为数表( 3 )所确定的二阶 行列式,并记作
即
a11 a 21
a12 a 22
( 4)
D
a11 a21
a12 a22
a11a22 a12 a21 .
6
三阶行列式
考察三元线性方程组
a11 x1 a12 x2 a13 x3 b1 , a21 x1 a22 x2 a23 x3 b2 , a x a x a x b . 31 1 32 2 33 3 3
8
定义
设有9个数排成3行3列的数表 a11 a12 a13 a21 a22 a32 a23 a33 (6) a31
记
列标 a11 a12 a13 a21 a22 a23 a11a22a33 a12a23a31 a13a21a32 (7) a11a23a32 a12a21a33 a13a22a31, a31 a32 a33