计算n阶行列式的若干方法举例

合集下载

行列式的计算

行列式的计算

n 阶行列式的计算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 ij D 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ijji aa =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==故行列式D n 可表示为1213112232132331230000n n n nnnn a a a a a a D a a a a a a -=-----由行列式的性质A A '=1213112232132331230000n n n n nn n a a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300(1)00n n n n nnn a 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 bbabb b b a=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 b D a n bbaba nb b b a+-+-=+-+-11[(1)]11b b b a b b a n b babb b a =+-100[(1)]000bbb 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。

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}。

(完整版)行列式的计算方法(课堂讲解版)

(完整版)行列式的计算方法(课堂讲解版)

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=-LLMM 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n ij 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。

行列式的计算方法(课堂讲解版)

行列式的计算方法(课堂讲解版)

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 00100201000000n 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 nD 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,,,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ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==故行列式D n 可表示为121311223213233123000n nn n nnna a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式的性质A A '=,1213112232132331230000n n n n nnna 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。

化三角形法是将原行列式化为上(下)三角形行列式或对角形行列式计算的一种方法。

#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。

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向量空间的性质和线性变换的特征。

在实际应用中,计算行列式有多种方法,包括拉普拉斯展开、按行(列)展开、特征多项式等。

本文将详细介绍行列式的几种常见计算方法,并举例说明其应用。

拉普拉斯展开法是计算行列式最常用的方法之一。

在计算n阶行列式时,通过选取任意一行或者一列,我们可以将行列式展开为n个n-1阶的代数余子式的和。

具体步骤如下:以一个具体例子来说明,计算3阶行列式:|A| = |1 2 3||4 5 6||7 8 9|选择第一行展开,展开过程为:|A| = 1*|5 6| - 2*|4 6| + 3*|4 5|4*|8 9| 5*|7 9| 6*|7 8|= 1*(5*9-6*8) - 2*(4*9-6*7) + 3*(4*8-5*7)= 1*(45-48) - 2*(36-42) + 3*(32-35)= 1*(-3) - 2*(-6) + 3*(-3)= -3 + 12 - 9= 0行列式的值为0。

特征多项式是计算行列式的另一种方法。

如果A是一个n阶矩阵,那么它的特征多项式定义为p(λ) = |A-λI|其中I是单位矩阵,λ是一个标量。

行列式的值等于特征多项式在λ=0处的值p(0)。

特征多项式的计算可以借助行列式的展开法来进行,通过计算A-λI的行列式,展开得到一个n次多项式,然后求解该多项式在λ=0处的值即可得到行列式的值。

下面举一个具体的例子来说明特征多项式的计算方法。

考虑一个2阶矩阵A的特征多项式:A = |a b||c d|则特征多项式为p(λ) = |A-λI|= |a-λ b||c d-λ|展开得到p(λ) = (a-λ)(d-λ) - bc= λ^2 - (a+d)λ + (ad-bc)= λ^2 - tr(A)λ + det(A)其中tr(A)是A的迹,det(A)是A的行列式。

行列式的值等于特征多项式在λ=0处的值,即为det(A)。

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 =。

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

行列式的计算方法(课堂讲解版)

行列式的计算方法(课堂讲解版)

计算n 阶行列式の若干方法举例n 阶行列式の计算方法很多,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,更多の是利用行列式の性质计算,特别要注意观察所求题目の特点,灵活选用方法,值得注意の是,同一个行列式,有时会有不同の求解方法。

下面介绍几种常用の方法,并举例说明。

1.利用行列式定义直接计算例 计算行列式 00100200100000n D n n=-解 D n 中不为零の项用一般形式表示为 112211!n n n nn a a a a n ---=. 该项列标排列の逆序数t (n -1 n -2…1n )等于(1)(2)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n nD n --=-2.利用行列式の性质计算例: 一个n 阶行列式nij D a =の元素满足,,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ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==故行列式D n 可表示为121311223213233123000n nn n nnna a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式の性质T A A =,121311223213233123000n nn n nnna a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300(1)n 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の乘积。

因此化三角形是行列式计算中の一个重要方法。

化三角形法是将原行列式化为上(下)三角形行列式或对角形行列式计算の一种方法。

计算n阶行列式的若干方法举例

计算n阶行列式的若干方法举例
2n1
0 1 2 cos 0 0

0 0
0 0
0 0 0
1 0 0
0 0 2 cos 0 1 1 n1
2 cos Dn1 (1) 2n1 Dn2 2 cos cos(n 1) (1) 2n1 cos(n 2) 2 cos cos(n 1) cos(n 1) cos sin(n 1) sin cos[( n 1) ] cosn
1 0 a2 0 0 0 0 an
1 0 0 an
1 1 i 1 ai 0 0 0
n
1 a1 0 0
1 0 a2 0
1 0 0 an
a2 0
a1a2
n 1 an 1 i 1 ai
8.数学归纳法 例12 计算n阶行列式
x 0 Dn 0 an
1 x 0
b a b b
b b a b
b b
1 1
b a b b
b b a b
b b b a
b [a (n 1)b] 1 a
1
1 b b 0 a b 0 [a (n 1 )b] 0 0 a b 0 0 0
b 0 n 1 [ a ( n 1 )] b ( ab ) 0 a b
n 1 n n 1 1 n 2 nn 2n 2 2
D a 11 a a a a 1 a
5.递(逆)推公式法
例8 计算行列式
a y Dn y y
x a y y
x x a y

x x x a
1 3 D 2 3 4 1 2 3 7 0 4 3 9 2 1 5 1 6 2

行列式的计算方法(课堂讲解版)

行列式的计算方法(课堂讲解版)

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=-LLMM 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n ij 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T 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 nnn a a a a a a a a a a a a -=------L L LL 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。

计算N阶行列式的若干方法

计算N阶行列式的若干方法

网上搜集的计算行列式方法总结, 还算可以.计算n 阶行列式的若干方法举例闵 兰摘 要:《线性代数》是理工科大学学生的一门必修基础数学课程。

行列式的计算是线性代数中的难点、重点,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。

计算n 阶行列式的方法很多,但具体到一个题,要针对其特征,选取适当的方法求解。

关键词:n 阶行列式 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1 计算行列式00100200100000n 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 ij D 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ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==故行列式D n 可表示为121311223213233123000n n n n nnna a a a a a D a a a a a a -=----- 由行列式的性质A A '=121311223213233123000n n n n 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。

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(课堂讲解版)04890

行列式的计算方法(课堂讲解版)04890

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=-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 nD 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,,,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ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==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 -=-----,由行列式的性质T A A =,1213112232132331230000n n n n nnna a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300(1)00n 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。

化三角形法是将原行列式化为上(下)三角形行列式或对角形行列式计算的一种方法。

(线性代数)N阶行列式的计算方法

(线性代数)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 数学归纳找到和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,那么,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。

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)
推导思路
这是一个阶行列式,对于除第1列外的列,都进行如下操作
把第列的倍,加到第1列上,之后会发现第一列中的都是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。

  1. 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. 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. 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)。

计算n 阶行列式的若干方法举例
20111113班孟遵制涛
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
0010020
1
000
00n D n n
=
-
解 D n 中不为零的项用一般形式表示为
1122
11!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)
2
n 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 ij D 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ij ji a a =-知ii ii a a =-,即
0,1,2,
,ii a i n ==
故行列式D n 可表示为
1213112
23213
233123000
n n n n n
n
n
a a a a a a D a a a a a a -=----- 由行列式的性质A A '=
1213112
23213
2331230000
n n n n n
n
n a a a a a a D a a a a a a -----=- 1213112
23213
23312300(1)0
n n n n n
n
n
a 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 b
a b b D b
b a b b
b
b
a
= 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 b D a n b
b a b a n b
b b a
+-+-=+-+-
1
1
[(1)]1
1
b b b a b b a n b b a b b
b
a
=+-
1
00[(1)
]
000
b b b 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。

例4 计算n 阶行列式
001
000000000000100
0n a a a D a a
=
解 将D n 按第1行展开
100000000
0000(1)000000000
100
n n a a a a D a a
a a
+=+-
12(1)(1)n n n n a a +-=+--
2n n a a -=-.
5.逆推公式法
逆推公式法:对n 阶行列式D n 找出D n 与D n -1或D n 与Dn -1, D n -2之间的一种关系——称为逆推公式(其中D n , D n -1, D n -2等结构相同),再由递推公式求出D n 的方法称为递推公式法。

例5 证明
122
11000
100
0001n n
n n x x D x a a a a a x
----=
-+
12121,(2)n n n n n x a x a x a x a n ---=+++
++≥
证明:将D n 按第1列展开得
1
2
3
2
1100
00
10
0001n n n n x x D x
x a a a a a x
-----=-
+
11000100(1)0
1
n n
x a x
+--+--
1n n a xD -=+
由此得递推公式:1n n n D a xD -=+,利用此递推公式可得
112()n n n n n n D a xD a x a xD ---=+=++ 212n n n a a x x D --=++ 111n n n n a a x a x x --=
=++
++
6.利用范德蒙行列式 例6 计算行列式
122221122
12
12121122
111
111n n n
n n n n n n n n
x x x D x x x x x x x x x x x x ------+++=
++++++
解 把第1行的-1倍加到第2行,把新的第2行的-1倍加到第3行,以此类推直到把新的第n -1行的-1倍加到第n 行,便得范德蒙行列式
1
22
2212
1
1
1112
111()n n i j n i j n n n n
x x x D x x x x x x x x ≥>≥---==
-∏
7.加边法(升阶法)
加边法(又称升阶法)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。

例7 计算n 阶行列式
121
21
21
2
n n n n n
x a a a a x a a D a a a a a x a ++=+
解: 110
n
n n
a
a D D =
121
100
2,
,11
001
0n
i a a a x i n x x
-=+-
-第行减第1行
(箭形行列式) 121
10000000
n
j
n j a a a a x
x x x
=+=

11n j
n
j a x x =⎛

=+ ⎪⎝⎭
∑ 8.数学归纳法 例8 计算n 阶行列式
122
11000
100
0001n n
n n x x D x a a a a a x
----=
-+
解:用数学归纳法. 当n = 2时
21221
1
()x D x x a a a x a -=
=+++ 212x a x a =++
假设n = k 时,有
12121k k k k k k D x a x a x a x a ---=+++
++
则当n = k +1时,把D k +1按第一列展开,得
11k k k D xD a ++=+
1111()k k k k k x x a x a x a a --+=+++++ 12111k k k k k x a x a x a x a +-+=++
+++
由此,对任意的正整数n ,有
12121n n n n n n D x a x a x a x a ---=++
+++
9.拆开法
把某一行(或列)的元素写成两数和的形式,再利用行列式的性质将原行列式写成两行列式之和,使问题简化以利计算。

例9 计算行列式 n D =
1121221
2n n n n
a a a a a a a a a λλλ+++
解:n D =
121221
2
n
n n n
a a a a a a a a a λλ++1
222
00
n n n n
a a a a a λλλ+++
12200
n n
n
a a a a λλ=
11n D λ-+
12
11n n a D λλλ-=+
……
12
11n
i
n i i a λλλλ=⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
∑。

相关文档
最新文档