线性代数第一章习题答案
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习 题 1-1
1.计算下列二阶行列式: (1)
x x 1
1; (2)α
α
ααsin cos cos sin -.
解 (1)
()
111
12
-=-=
x x x x .
(2)
1)cos (sin sin cos cos sin 2
2=--=-ααα
α
αα.
2.计算下列三阶行列式:
(1)121223
112
--; (2)00000d
c b a ; (3)2
2
2
1
11
c
b
a
c b a
; (4)c
b a b
a a c
b a b
a a c
b a
++++++232.
解 (1)原式5)2(2213)1(12112)1()2(31122=-⨯⨯-⨯⨯--⨯⨯-⨯⨯-+-⨯⨯+⨯⨯=. (2)原式00000000000=⋅⋅-⋅⋅-⋅⋅-⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=d c b a c a d b . (3)原式))()((222222b c a c a b c b ac b a c a ab bc ---=---++=. (4)原式)()()2()23)((b a ac c b a ab b a ac c b a b a a +-++++++++=
3)23())(2(a c b a ab c b a b a a =++-+++-.
3.证明下列等式: =333231
23222113
1211a a a a a a a a a 33
32
232211a a a a a 33
31
232112
a a a a a -32
31
222113
a a a a a +.
证明 33
32
31
232221
131211
a a a a a a a a a 322311332112312213322113312312332211a a a a a a a a a a a a a a a a a a ---++=
)()()(312232211331233321123223332211a a a a a a a a a a a a a a a -+---=
33
32
232211
a a a a a =33
31
232112
a a a a a -32
31
222113
a a a a a +.
4.用行列式解下列方程组:
(1)⎩⎨⎧=+=+643534y x y x ; (2)⎪⎩⎪⎨⎧-=-+=++-=+-1
2361
32321
321321x x x x x x x x x .
解 (1)74
3
34==
D ,24
6
351==
D ,96
3
542==
D ,
所以 7
21=
=
D
D x ,7
92=
=
D
D y . (2)23213111
132
-=--=D ,232
11116
131
1-=----=D ,
462
1
3
161
1122-=---=D ,691
1
3
611
1
32
3-=---=D ; 所以 111==
D
D x ,222==
D
D x ,333==
D
D x .
习 题 1-2
1.按自然数从小到大为标准次序,求下列各排列的逆序数: (1)4321; (2)2314; (3)1243; (4)3142;
(5))2(42)12(31n n -; (6)2)22()2()12(31 --n n n . 解 (1)是标准排列,其逆序数为0;
(2)逆序有(4 1),(4 3),(4 2),(3 2),所以逆序数为4. (3)逆序有(3 2),(3 1),(4 2),(4 1),(2 1),所以逆序数为5. (4)逆序有(2 1),(4 1),(4 3),所以逆序数为3. (5)逆序有
(3 2) 1个 (5 2),(5 4) 2个 (7 2),(7 4),(7 6) 3个 …………………
()12(-n 2),()12(-n 4),()12(-n 6),…,()12(-n )22(-n ) )1(-n 个
所以逆序数为 2
)
1(21-=
+++n n n .
(6)逆序有
(3 2) 1个 (5 2),(5 4) 2个 …………………
()12(-n 2),()12(-n 4),()12(-n 6),…,()12(-n )22(-n ) )1(-n 个 (4 2) 1个 (6 2),(6 4) 2个 …………………
()2(n 2),()2(n 4),()2(n 6),…,()2(n )22(-n ) )1(-n 个
所以逆序数为 )1(12)1()1(21-=+++-+-+++n n n n .
2.写出四阶行列式中含有因子2311a a 的项.