行列式解法技巧论文

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行列式的计算与技巧 毕业论文

行列式的计算与技巧  毕业论文

江西师范大学数学与信息科学学院学士学位论文行列式的计算与技巧The calculation of determinantand the skill姓名:* ***学号:090*0*0**2学院:数学与信息科学学院专业:数学与应用数学指导老师:*完成时间:2013-3-11行列式的计算与技巧【摘要】行列式是代数的一个重要的内容,也是讨论线性方程组的一个非常有力的工具,在数学的许多分支上有着极其广泛的应用。

同时,行列式的计算非常的灵活多变,有很强的技巧和规律性。

本文则主要讨论行列式的一些常用的方法,并坚持从实例出发,在以上几种常用方法的基础上,探讨并给出行列式的其他几种计算方法。

如:三角形法、升阶法、数学归纳法、递推法、提取因子法、范德蒙行列式法、拆行法等等,通过以上这些方法基本可以解决一般的n阶行列式的计算问题。

【关键词】行列式递推法范德蒙行列式降阶法The calculation of determinant and the skill【Abstract】Determinant is an important content of algebra, and discussthe system of linear equations is a very powerful tool, many branches of mathematics has the extremely widespread application. At the same time, the determinant calculation is very flexible, strong skills and regularity. This article mainly discuss some commonly used methods of the determinant, and proceed from the instance and on the basis of the above several kinds of commonly used method, and gives several calculation methods of the determinant are discussed. Such as: the triangle method, order method, mathematical induction, recursive method, extraction factor method, vandermonde determinant method, the split line method, and so on, through the above these methods can solve the general basic n-th-order determinant calculation problem.【Key words】:The determinant, Recursive method, Vandermonde determinant,Order reduction method目录1 引言 (1)2行列式的定义 (1)2.1 用定义法计算行列式 (1)3 行列式的相关性质 (3)3.1利用相关性质得到几种特殊解法 (3)3.1.1对角线法则计算行列式 (3)3.1.2 三角形法计算行列式 (3)3.1.2.1箭形(或爪形)行列式 (4)3.1.3加边法(升阶法)计算行列式 (5)3.1.4 分解行列法(又称拆项法)计算行列式 (6)3.1.5降阶法计算行列式 (7)4递推法计算行列式 (9)5 特征值法计算行列式 (10)6 数学归纳法计算行列式 (10)7 提取因子法计算行列式 (11)8 利用范德蒙行列式计算行列式 (12)9 利用拉普拉斯展开定理计算行列式 (14)10 因式分解法计算行列式 (15)11 乘法定理法(行列式乘积法)计算行列式 (16)12 小结 (17)参考文献 (18)1 引言行列式是一个基本的数学工具,是线性代数的重要研究对象,无论是在高精尖端科学领域,还是在日常工业生产、工程施工或经济管理中都有着广泛的应用。

行列式的计算方法小论文

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行列式的计算方法行列式计算方法总结及简单应用摘要:行列式的计算方法,并举例说明了它们的应用,同时对若干特殊例子进行推广。

并举出了几种常见的行列式应用。

关键词:排列 行列式 行列式计 行列式计算的基本方法:基本的行列式解法包括:性质法、化三角形法、代数余子式法等1、利用行列式的性质计算例1: 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n D 为反对称行列式,证明:奇数阶反对称行列式为零.证:由ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==故行列式n D 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 -=------ =n n D )1(-当n 为奇数时,得n D =n D ,因而得n D = 0.2、 化三角形法此种方法是利用行列式的性质把给定的行列式表为一个非零数与一个三角形行列式之积,所谓三角形行列式是位于对角线一侧的所有元素全部等于零的行列式.三角形行列式的值容易求得,涉及主对角线的三角形行列式等于主对角线上元素之积,涉及次对角线的n 阶三角形行列式等于次对角线上元素之积且带符号例2 计算n 阶行列式n ab b ba b D bb a=解:()[]a b b a bbb n a D n1111-+=()[]ba b a bbb n a ---+=000011()[])1()(1---+=n b a b n a3、代数余子式法在一个n 级行列式D 中,把元素ij a 所在的行与列划去后,剩下的2)1(-n 个元素按照原来的次序组成的一个)1(-n 阶行列式ij M ,称为元ij a 的余子式,ij M 带上符号)()1(j i +-称为的ij a 代数余子式,记作ij j i ij M A )()1(+-=定理1: 行列式等于其第 i 行诸元素与各自代数余子式的乘积之和 , 即ij nj ij nn nn ij ij A a A a A a A a A a A a D ∑==+++++=1131312121111证:先证特殊情况元素11a 位于第一行、第一列,而该行其余元素均为零;1121222120n n n nna a a a D a a a =1212121211()()121211(1)(1)n n n n j j j j j j j j nj j j nj j j a a a a a a ττ=≠=-+-∑∑2223()112()(1)n n n j j j nj j j j a a a τ=-∑1111a M =而11111111(1)A M M +=-=,故1111D a A =;(2)111110j n ij n njnna a a a D a a a = 将D 中第i 行依次与前1i -行对调,调换1i -次后位于第一行; 将D 中第j 列依次与前1j -列对调,调换1j -次后位于第一列; 经(1)(1)2i j i j -+-=+-次对调后,ij a 就位于第一行、第一列,即2(1)(1)i j i j ij ij ij ij ij ij D a M a M a A +-+=-=-=.(3) 一般地111211212000000ni iinn n nna a a D a a a a a a =+++++++++111211112111121121212120000nn n i i in n n nnn n nnn n nna a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a =+++ 1122i i i i in in a A a A a A =++同理有:nj nj j j j j A a A a A a D +++= 2211.例3 计算四阶行列式 4000000a ba b a b a b D a b a b a ba b+-+-=-+-+.证: 按第1行展开,有1114400()(1)0()(1)000a b a ba b a bD a b a b a ba b a b a b a ba b +++-+-=+--++---++-, 对等式右端的两个3阶行列式都按第3行展开,得22[()()]a b a b D a b a b a b a b+-=+---+4222a b =.4、范德蒙得行列式法根据行列式的特点,适当变形(利用行列式的性质——如:提取公因式;互换两行(列);一行乘以适当的数加到另一行(列)去;把所求行列式化成已知的或简单的形式.其中范德蒙行列式就是一种.这种变形法是计算行列式最常用的方法.例1 计算行列式1222211221212121122111111n n nn n n n n n n nx 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1-n 行的-1倍加到第n 行,便得范德蒙行列式1222212111112111()n n i j n i j n n n nx x x D x x x x x x x x ≥>≥---==-∏参考文献[1] 蒋省吾. 杨辉三角中的行列式[J],教学通报,1988,5:8-10 [2] 张禾瑞.郝新高等代数[M].北京:人民教育出版社,1996. [3] 王品超.高等代数新方法[M].济南,山东教育出版社,1989.[4] 北京大学数学系几何与代数教研室代数小组. 高等代数(第三版)[M]. 北京: 高等教育出社,2003.[5] 同济大学数学教研室.工程数学线性代数(第三版) [M].北京:高等教育出版社,1999. [6] 王萼芳, 石生明修订. 高等代数(第三版)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2003. [7] 李宇寰.组合数学[M].北京:北京师范大学出版社,1988. [8] 杨振声.组合数学及其算法[M].北京:中国科学技术出版社,1997. [9] 陈景润.组合数学简介[M].天津:天津科学技术出版社,1988.。

行列式的计算技巧及其应用毕业论文【范本模板】

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本科生毕业论文(设计)题目: 行列式的计算技巧及应用学生姓名:谢芳学号: 201210010133专业班级:数学与应用数学12101班指导教师:颜亮完成时间: 2016 年 5 月目录摘要.。

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1 关键词.。

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1 0、前言。

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1 1、基础知识及预备引理.。

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2 1.1行列式的由来及定义。

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..2 1.2行列式的性质。

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3 1。

3拉普拉斯定理及范德蒙德行列式的定义....。

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4 2、行列式的计算方法。

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.4 2。

1定义法。

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..4 2.2利用行列式的性质(化三角型)计算.。

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5 2.3拆行(列)法...。

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6 2。

4加边法(升阶法)。

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.6 2。

5范德蒙德行列式的应用。

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.7 3、n阶行列式的计算。

行列式计算方法研究毕业论文

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第1章行列式的计算方法 (1)第1节利用行列式定义与性质计算 (1)第2节化三角形法 (3)第3节降阶法 (4)第4节递推公式法及数学归纳法 (5)第5节利用德蒙行列 (7)第6节行列式的特殊计算法 (8)第2章行列式的应用 (11)第1节行列式在代数中的应用 (11)第2节行列式在几何中的应用 (12)第3节行列式在多项式理论中的应用 (14)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第1章 行列式的计算方法第1 节 利用行列式定义与性质计算定义1[1] 对任何n 阶方阵()ij nA a =,其行列式记为ij nA a = .()()121212121n n n nt p p p ij p p p np p p A a a a a ==-∑ .其中12n p p p 是数组1,2,…,n 的全排列,∑表示对关于这些全排列的项(共有!n项)全体求和.性质1 行列互换,行列式不变,即nnn nn n nnn n n n a a a a a a a a a a a a a a a a a a 212221212111212222111211=.性质1表明,行列式中行与列的地位是对称的,所以凡是有关行的性质,对列同样成立.性质2 对换行列式两行的位置,行列式反号. 性质3 若行列式有两行相同,则行列式等于0.性质4 用一个数乘以行列式的某一行,等于用这个数乘以这个行列式,或者说某一行的公因式可以提出来,即nnn n in i i nnn n n in i i n a a a a a a a a a k a a a ka ka ka a a a 212111************=. 推论1 若行列式某行(列)元素都是0,则行列式等于0. 推论2 若一个行列式的任两行成比例,则行列式值为0. 性质5 行列式具有分行相加性,即nnn n n n na a a cbc b c b a a a21221111211+++=nn n n n n a a a b b b a a a212111211+nnn n n n a a a c c c a a a212111211. 性质6 把行列式的某一行的若干倍加到另一行,行列式值不变, 即nnn n kn h k in i i nnn n n kn k k kn in k i k i na a a a a a a a a a a a a a a a a a ca a ca a ca a a a a212121112112121221111211=+++. 例1[1] 计算行列式0005004003002000=D . 解 展开式中项的一般形式是12341234j j j j a a a a .显然,如果51≠j ,那么011=j a ,从而这个项都等于零.因此只需考虑51=j 的那些项;同理,只需考虑24j =,33j =,42j =这些列指标的项.这就是说行列式不为零的项只有41322314a a a a 这一项,而6)3421(=τ这一项前面的符号应该是正的,所以1205432=⋅⋅⋅=D .例2[2] 计算n 级行列式cdddd c d dd d c dd d d c d =.解 这个行列式的特点是每一行有一个元素是c ,其余1-n 个是d . 根据性质6,把行列式第二列加到第一列,行列式不变,再把第三列加到第一列,行列式不变,直到第n 列也加到第一列,即得cddddn c d c d dn c dd c d n c dd d d n c d )1()1()1()1(-+-+-+-+= =[]11(1)11d d d d c d d d c n d d c d ddddc+-. 把第二行到第n 行都分别加上第一行的-1倍,就有[]dc dd c d d dc d d d d n c d ----+= 00001)1(.根据例1得[]1)()1(---+=n d c d n c d .把行列式的某一行(或列)的元素写成两数和的形式,然后利用行列式的性质5将原行列式写成两行列式之和, 进而使行列式简化以便计算.例3 计算行列式332132213211λλλ+++=a a a a a a a a a D .解332322321332132213210λλλλλ+++++=a a a a a a a a a a a a a a a D=[]3233221321))((a a a a a -+++λλλλλ.第2节 化三角形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,这是计算行列式的重要方法之一. 利用行列式的定义容易求得上(下)三角形行列式或对角形行列式.对于各行(或各列)之和相等的行列式,将其各行(或列)加到第1行(或第1列)或第n 行(或第n 列),然后再化简.例1 计算行列式0112032120113110--=D . 解 4132310311020112423212-----=--↔r r r r r r D132014003110201123243----=+-r r r r 25132003110401143432-----=+↔r r r r =50. 原则上,每个行列式都可利用行列式的性质化为三角形行列式.但对于阶数高的行列式,在一般情况下,计算往往较繁,因此,在许多情况下,总是先利用行列式的性质将其作某种保值变形,再化为三角形行列式.例2 计算行列式xa a a a x a a aa x a a a a x D =.解 它的特点是各列元素之和为)3(x a +,因此把各行都加到第一行,然后第一行再提出)3(x a +,得xaa a ax a a aa x a x a D 1111)3(+=.将第一行乘以)(a -分别加到其余各行,化为三角形行列式,则ax a x a x x a D ---+=00000001111)3(=3))(3(a x x a -+.第3节 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,往往是先利用行列式的性质化简,使行列式中有较多的零出现,然后再展开.例1 计算行列式4122743221010113-=D . 解221132214)1(21211432010021143223134--=---+--=c c c c D213767)1(22137067013423132-=----=---+-+=r r r r .第4节 递推公式法及数学归纳法应用行列式的性质,把一个n 阶行列式表示为具有相同结构的较低阶行列式(比如,1n -阶或1n -阶与2n -阶等)的线性关系式,这种关系式称为递推关系式.根据递推关系式及某个低阶初始行列式(比如二阶或一阶行列式)的值,便可递推求得所给n 阶行列式的值,这种计算行列式的方法称为递推法.使用递推方法首先要利用不完全归纳法寻找出行列式的猜想值,再用数学归纳法给出猜想的证明.但给定一个行列式要猜想其值是比较困难的,因此数学归纳法一般直是用来证明行列式等式.例1 计算n 阶行列式4314314314=n D . 解 按第一列展开2113443143143140134----=-=n n n n D D D D .于是有32211333------=-=-n n n n n n D D D D D D =1312=-=D D ,及)(3)(3322211------=-=-n n n n n n D D D D D D =n n D D 3)(3122=-=- .从上两式削去1-n D ,得)13(211-=+n n D . 对于形如 的所谓三角行列式,可直接展开得两项递推公式21--+=n n n D D D βα,然后采用如下方法求解.方法1 如果n 较小,则直接递推计算.方法2 用第二数学归纳法:即验证1=n 时结论成立,设k n ≤结论成立,若可证明出1+=k n 时结论也成立,则对任意自然数结论也成立.方法3 将21--+=n n n D D D βα变形为)(211----=-n n n n pD D q pD D ,其中α=+q p ,β=-pq .由韦达定理知p 和q 是一元二次方程02=--βαx x 的两个根.确定p 和q 后,令1)(--=n n pD D x f ,利用)1()(-=n qf n f 递推求出)(n f ,再由)(1n f pD D n n +=-递推求出n D .方法4 设n n D x =,代入021=----n n n D D D βα,得021=----n n n x x x βα,因此有02=--βαx x (称为特征方程),求出根1x 和2x (假设21x x ≠),则1122n n n D k x k x =+这里1k ,2k 可通过取1n =和2n =来确定.例2 求n 阶行列式的值0110110110110=n D .解 按第一行展开得2--=n n D D ,即.02=+-n n D D 作特征方程012=+x 解得i x i x -==21,,则n n n i b i a D )(-⋅+⋅= )1(当1=n 时,01=D ,代入)1(式得;0=-ib ia 当2=n 时,12-=D ,代入)1(得1-=--b a 联立求解得21==b a ,故1()2n nn D i i ⎡⎤=+-⎣⎦. 例3 计算n 阶行列式xa a a a a x x xD n n nn +---=--12211000010001. 解 用数学归纳法 当2=n 时21122)(1a a x x a x a x D ++=+-==212a x a x ++.假设k n =时,有k k k k k k a x a x a x a x D +++++=---12211 .则当1+=k n 时,把1+k D 按第一列展开,得11+++=k k k D xD D=1111)(+--+++++k k k k k a a x a x a x x =12111+-++++++k k k k k a x a x a x a x .第5节 利用德蒙行列式德蒙行列式具有逐行元素方幂递增的特点,因次遇到具有逐行(或列)元素方幂递增或者递减的行列式时,可以考虑将其转化为德蒙行列式并利用相应的结果求值.定义 1 德蒙行列式()1232222123111111231111n n ijnj i nn n n n na a a a D ab a a a a a a a a ≤≤----==-∏.例1 计算行列式2122122111222212121111111------+++++++++=n n n n n n n n n n x x x x x x x x x x x x x x x D. 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1-n 行的-1倍加到第n 行,便得德蒙行列式112112222121111---=n nn n n n x x x x x x x x x D=1()i j j i nx x ≤<≤-∏,其中“∏”表示连乘号.第6节 计算行列式杂例计算某些行列式有时特意把原行列式加上一行一列再进行计算,这种计算行列式的方法叫做加边法.当然,加边后要保证行列式的值不变,并且要使所得的高一阶行列式容易计算.要根据需要和原行列式的特点选取所加的行和列.加边法适用于某一行(列)有一个相同的字母的行列式,也可用于其列(行)的元素分别为1-n 个元素的倍数的情况.例1[3] 计算行列式db aD +++=111111111.解 给原行列式加边dba D +++=1110111011101111=+->ir r i 11db a 0010010011111---=+++121313111c c a c c dc c b db a d b a 000000001111111+++=abd d b a )1111(+++.例2[3]计算行列式229132413232213211x x D --=.解 由行列式定义知D 为x 的4次多项式,当1±=x 时,1,2行相同,有0=D ,所以1±=x 为D 的根;当2±=x 时,3,4行相同,有0=D , 所以2±=x 为0D =的根.故0D =有4个1次因式:1x +,1x -,2x +,2x -.设)2)(2)(1)(1(-+-+=x x x x a D ,令0=x ,则129132513232213211-==D ,即,12)2)(1(1-=--⋅⋅a ,所以3-=a .所以)2)(2)(1)(1(3-+-+-=x x x x D .当行列式各行(列)和相等,且除对角线外其余元素都相同可采用如下步骤. (1)在行列式D 的各元素中加上一个相同的元素x ,使新行列式D *除主对角线外,其余元素均为0;(2)计算D *的主对角线各元素的代数余子式()ij 1,2,,A i n =;(3) ∑=*-=nj i ij A x D D 1.例 3[3] 求行列式的值n 111211212111n n D n --=-.解 在n D 上的各个元素上加上(-1)后()()1(1)2001-n 001-n 0D1(1)1-n 0n n n n n -*==--.又12)1(11,21)1()1(-----====n n n n n n n A A A ,其它的是零,所以()()()()()()()()()1211211111)1(1121n -----*--=--+--=+=-∑n n n n n n nnij ij n n n n n A D D n .以上是行列式计算常用的方法,在实际计算中,不同的方法适应于具有不同特征的行列式,如定义法一般适用于0比较多的行列式.当某行或某列含有较多的零元素,可采用降阶的方法每一种方法都有其各自的优点及其独特之处,因此研究行列式的解法有非常重要的意义.第2章 行列式的应用第1节 行列式在代数中的应用2.1 用行列式解线性方程组如果线性方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++nn nn n n n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 22112222212********* ,的系数行列式0≠D , 那么,这个方程组有解,并且解是唯一的,可表示为DD x D Dx D D x n n ===,,,2211 . 例1[4] 求一个二次多项式()f x ,使(1)1f =-,(1)9f -=,(2)3f =-. 解 设所求的二次多项式为,2012()f x a x a x a =++,则有012012012(1)1(1)9(2)423f a a a f a a a f a a a =++=-⎧⎪-=-+=⎨⎪=++=-⎩ ,可求得系数行列式11111160421D =-=≠,所以可用克拉默法则求解,又11119116321D -=-=-, 211119130431D -==--, 311111918423D -=-=-. 解得101D a D ==,215D a D ==-,323Da D==. 于是所求的二次多项式为2()53f x x x =-+.2.2 用行列式证明恒等式我们知道,把行列式的某一行(列)的元素乘以同一数后加到另一行(列)的对应元素上,行列式不变;如果行列式中有一行(列)的元素全部是零,那么这个行列式等于零,利用行列式的这些性质,我们可以构造行列式来证明等式.例2 已知0a b c ++=,求证abc c b a 3333=++. 证明 令abc c b a D 3333-++=,则0111)(=++=++++++==acb b ac c b a acbb ac c b a c b a c b a ac bb a cc b a D ,命题得证.第2节 行列式在几何中的应用利用行列式我们可以解决集合中的一些问题,例如求平面三角形面积,在解析几何中用行列式表示直线的方程,以及三线共点和三点共线的几何问题,接下来我们就来讨论一下行列式在这几方面的应用.1[5]用行列式表示三角形的面积以平面三点),(11y x P ,),(22y x Q ,),(33y x R 为顶点的PQR ∆的面积S 是11121332211y x y x y x . 证明 将平面),(11y x P ,),(22y x Q ,),(33y x R 三点扩充到三维空间,其坐标分别为),,(11k y x ,),,(22k y x ,),,(33k y x ,其中k 为任意常数, 由此可得)0,,(1212y y x x PQ --=,)0,,(1313y y x x PR --=.),0,0(13131212y y x x y y x x PR PQ ----=⨯.PQR ∆面积为><=PR PQ S ,21313121221yyxxyyxx----==1313121221yyxxyyxx----=11121332211yxyxyx.例1 (2001年全国高考试题)设抛物线pxy22=(0p>)的焦点为F,经过焦点F的直线交抛物线交于A、B两点,点C在抛物线的准线上,且xBC//轴,求证AC 经过原点.证明设A、B两点的坐标为),(11yxA、),(22yxB,由于点C在抛物线的准线上,且xBC//轴,则),2(2ypC-,由抛物线焦点弦性质221pyy-=,得122ypy-=,故ccccaaaayxyxyxyxyxyx+-ccccyxyxyxyx01111+-=22)22(112211221=-=+=ypyppyypypy,所以AC经过原点.2[5]用行列式表示直线方程直线通过两点),(11yxP和),(22yxQ的直线方程为11221101x yx yx y=)1(证明由两点式,直线PQ方程为221212x x y yx x y y--=--.将上式展开并化简,得2122121=+-+--xyyxyxyxxyxy,此式可进一步变形为0111122112121=+-y x y x x x yy y x,此式为行列式)1(按第三行展开所得结果,原式得证.3[6] 三线共点 平面三条互不平行的直线,0,0,333322221111=++=++=++c y b x a L c y b x a L c y b x a L 相交于一点的充要条件是1112223330a b c a b c a b c =. 4[6] 三点共线平面三点),(11y x P ,),(22y x Q ,),(33y x R 在一直线的充要条件是1122331101x y x y x y =. 第3节 行列式在多项式理论中的应用实系数二元二次多项式F Ey Dx Cy Bxy Ax +++++22在复数域是否可以分解因式,是初等数学的一个重要问题,它不仅关系到因式分解,而且关系到判别方程022=+++++F Ey Dx Cy Bxy Ax 表示曲线的类型及解二元二次方程,能简单明了地判定二元二次多项式的可分解性.例1[7] 求证)()()()(222cz by ax cy bx az cx bz ay cz by ax ++-++++++++))(())(()(cy bx az cz by ax cy bx az cx bz ay cx bz ay ++++-++++-++ ))((222222xz yz xy z y x ac bc ab c b a ---++---++=.证明 左边cxbz ay cz by ax cy bx az cy bx az cx bz ay cz by ax ++++++++++++=111xb a y ac z c b z a c y c b x b a cy bx az z a c y c b x b a z c b y b a x a c cz by ax )()()()()()()()()()()()(01-------+-+-++-------+-+-++= xb a y ac z c b z a c y c b x b a z a c y c b x b a z c b y b a x a c )()()()()()()()()()()()(-------+-+--------+-+-=⎝⎛------+------+------+------=)()()()()()()()(222a c b a c b a c z b a a c a c c b y a c c b c b b a x c b b a b a a c ⎝⎛------+⎪⎪⎭⎫------+ ⎝⎛------+⎪⎪⎭⎫------+)()()()()()()()(b a b a a c a c yz a c a c c b c b b a c b a c b a xy c b c b b a b a xz c b a c b a c b ⎪⎪⎭⎫------+)()(xy b a b a c b a c z b a a c a c c b y a c c b c b b a x c b b a b a a c )()()()()()()()(222------+------+------+------=xz c b a c b a c b yz b a c b a c b a )()()()(------+------+))((222222xz yz xy z y x ac bc ab c b a ---++---++=.结论本文对行列式的计算方法进行了概括和总结,主要从n阶行列式的特点出发,通过例题的形式列举了行列式的几种主要计算方法.不仅较完满地解决了一些较难的求解问题,而且解决了代数,解析几何等方面的问题,从数形结合方面又开辟了新的思考途径,使得行列式的作用不仅限于对方程组的研究,在初等数学的各个方面也看到了行列式的妙用.参考文献[1] 大学数学系几何与代数教研室代数小组,高等代数(第三版) [M],: 高等教育出社,(2003):27-38[2] 乔林,关于行列式的定义及其计算方法 [J],科技信息,2007(25):[3] 万广龙,行列式的计算方法与技巧 [J],China's Foreign Trade ,2011(04)[4] 梁波,例谈行列式的几个应用 [J],学院学报,2006,(4):27-28[5] 汤茂林,行列式在初等代数中的巧用 [J],师学院学报,2008,(3):9-10[6] 周立仁,行列式在初等数学中的几个应用 [J],理工学院学报,2008,(4):17-18[7] 彭丽清,行列式的应用 [J],师学院学报,2005,(5):40-41致谢在论文工作中,遇到了许许多多这样那样的问题,有的是专业上的问题,有的是论文格式上的问题,一直得到付丽老师的亲切关怀和悉心指导,使我的论文可以又快又好的完成,向她表示衷心的感谢!我还要感谢在一起愉快的度过大学生活的同学们,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服一个一个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成.感谢师长,同学,朋友们给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们!。

浅析行列式的计算技巧 毕业论文

浅析行列式的计算技巧  毕业论文

浅析行列式的计算技巧摘要:本文通过引用例题来对一些特殊行列式的求解技巧进行归纳分析,主要演示了化三角形法,降阶法,递推法,数学归纳法,辅助行列式法,拉普拉斯定理的应用,范德蒙得行列式的应用以及方阵特征值和行列式的关系的应用等方法。

引言:在平常的学习及其考试中经常能遇见有关特殊行列式计算的题目,如果不能掌握正确的方法和思维方式,此类型的题将会是考生的一个障碍,本人希望通过对若干经典考题的解析,使得学生对行列式求解类型的题目有章可循。

下面是对一些特殊行列式求解技巧的浅析,前两种方法是相对基本的方法,应用的范围较广,后面几种方法针对性较强,要对行列式的特征进行准确的判断。

方法一 化三角形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。

这是计算行列式的基本方法重要方法之一。

因为利用行列式的定义容易求得上(下)三角形行列式或对角形行列式的性质将行列式化为三角形行列式计算。

原则上,每个行列式都可利用行列式的性质化为三角形行列式。

但对于阶数高的行列式,在一般情况下,计算往往较繁。

因此,在许多情况下,总是先利用行列式的性质将其作为某种保值变形,再将其化为三角形行列式。

例题:计算下列行列式的值:12312341345121221n n n n D n n n -=--[分析]显然若直接化为三角形行列式,计算很繁,所以我们要充分利用行列式的性质。

注意到从第1列开始;每一列与它一列中有n-1个数是差1的,根据行列式的性质,先从第n-1列开始乘以-1加到第n 列,第n-2列乘以-1加到第n-1列,一直到第一列乘以-1加到第2列。

然后把第1行乘以-1加到各行去,再将其化为三角形行列式,计算就简单多了。

解:11(2,,)(2,,)11111111111211111000311112011111000100000010000020011(1)200020000101(1)()2i in n i n r r i n r r n n n D n n n n n n nn n n n n n nn n n nn nn n n n ===+--=-----++----+=⋅-----+=⋅⋅-()(1)(2)12(1)12(1)(1)12n n n n n n n -----⋅-+=⋅⋅-[问题推广]例1中,显然是1,2,…,n-1,n 这n 个数在循环,那么如果是a 0,a 1,…,a n-2,a n-1这n 个无规律的数在循环,行列式该怎么计算呢?把这种行列式称为“循环行列式”。

行列式解法技巧论文完整版

行列式解法技巧论文完整版

1 行列式的基本理论1.1行列式定义定义行列式与矩阵不同,行列式是一个值,它是所有不同行不同列的数的积的和,那些数的乘积符号由他们的逆序数之和有关,逆序数之和为偶数符号为正,逆序数之和为奇数符号为负。

这一定义可以写成a11a12 a1na21 a22 a2n1j1j2j na1j1a2j2anj n,这里j1j2j na n1a n2 a nn表示对所有n级排列求和.j1j2j n1.2行列式的性质1、行列式的行列互换,行列式不变;a11 a12 a1n a11 a21 a n1a21 a22 a2n a12 a22 a n2a n1 a n2 a nn a1n a2n a nn2、互换行列式中的两行或者两列,行列式反号;1a11 a12 a1n a11a12 a1na i1 a i2 a in a k1a k2 a kna k1 a k2 a kn a i1a i2 a ina n1 a n2 a nn a n1a n2 a nn3、行列式中某行乘以一个数等于行列式乘以这个数;a11 a12 a1n a11a12 a1nkai1 kai2 kain k ai1ai2 aina n1 a n2 a nn a n1a n2 a nn4、行列式的某两行或者某两列成比例,行列式为零;a11a12a1n a11 a12 a1nai1 ai2ain ai1 ai2 aink 0ka i1ka i2ka inai1 ai2 aina n1 a n2 a nna n1a n2a nn5、行列式的某一列或者某一行可以看成两列或两行的和时,行列式可拆另两个行列式的和。

a11a12a1na n a12 a1n a11 a12 a1nb1c1b2c2b n c n b1b2b n c1c2c nan1 an2 ann an1 an2 anna n1a n2a nn6、把一行的倍数加到另一行,行列式不变。

7、行列式有两行(列)相同,则行列式为零。

行列式的计算技巧——毕业论文.doc

行列式的计算技巧——毕业论文.doc

2016届本科毕业论文行列式的计算方法姓名:____ *** ____________ 院别:____数学与信息科学学院________ 专业:____数学与应用数学____________ 学号:___ 0000000000______________ 指导教师:__ __ *** ___ ____ 2016年 5月 1日2016届本科生毕业论文目录摘要.................................................... 错误!未定义书签。

关键词....................................................... 错误!未定义书签。

Abstract ..................................................... 错误!未定义书签。

Key words .................................................... 错误!未定义书签。

0 引言....................................................... 错误!未定义书签。

1 基本理论................................................... 错误!未定义书签。

2 行列式的计算技巧........................................... 错误!未定义书签。

2.1 化三角形法........................................... 错误!未定义书签。

2.2 递推法............................................... 错误!未定义书签。

2.3降阶法............................................... 错误!未定义书签。

清风Get行列式的计算方法及应用毕业论文

清风Get行列式的计算方法及应用毕业论文

行列式的计算方法及应用毕业论文山西师范大学现代文理学院本科毕业论文行列式的计算方法及应用姓名张建民系别数学与计算机科学专业数学与应用数学班级1004学号1090110403指导教师王翠红答辩日期成绩行列式的计算方法及应用内容摘要科学研究、工程技术和经济活动中有许多问题可归结为线性方程组,行列式正是由研究线性方程组产生的,并成为一种重要的数学工具,因此懂得解行列式就非常重要。

本文总结了行列式的十一种计算方法,并对每种方法进行例题跟踪。

另外还叙述了行列式在初中代数和解析几何两个方面的应用。

【关键词】线性方程组行列式初中代数解析几何Calculating methods of determinant and its applicationAbstractScientific research, engineering and economic activities and there are a lot of problems can be formulated as linear equations, the determinant is generated by a system of linear equations, and become an important mathematical tool, so it is very important to know the solution determinant. This paper summarizes eleven methods of calculating the determinant, and each method are examples of tracking. Also describes the determinant in the application of the two aspects of junior high school algebra and analytic geometry【Key Words】linear equations Determinant junior high school algebra analytic Geometry目录前言 (1)一、行列式的计算方法 (3)(一)利用行列式定义计算 (3)(二)利用行列式的性质计算 (4)(三)化三角形法 (4)(四)降阶法 (5)(五)递推公式法 (5)(六)利用范德蒙行列式 (7)(七)加边法 (8)(八)数学归纳法 (8)(九)连加法 (9)(十)拆项发 (9)(十一)析因子法 (10)二、行列式的应用 (10)(一)行列式在代数中的应用 (11)(二)行列式在几何中的应用 (12)参考文献 (14)致谢 (15)行列式的计算方法及应用学生姓名:张建民 指导老师:王翠虹前言解方程是代数中一个基本问题,特别是在中学所学代数中,解方程占有重要地位。

数学毕业论文《行列式计算的若干种方法及算法实现》

数学毕业论文《行列式计算的若干种方法及算法实现》

山西师范大学本科毕业论文行列式计算的若干种方法及算法实现姓名系别专业班级学号指导教师答辩日期成绩行列式计算的若干种方法及算法实现内容摘要行列式是高等数学中基本而又重要的内容之一,那么认识行列式,并且掌握行列式的性质就显得尤为重要,在此基础上,我们还需要搞清楚行列式的若干种计算方法,这不仅仅是用于高等数学中的计算,行列式也可用于解决许多实际问题。

本文通过行列式的定义,把握行列式的性质,透彻全面的概括了6种行列式的计算方法,包括定义法,化三角法,应用一行(列)展开公式,范德蒙行列式,递推公式法以及加边,本文还提出运用MATLAB来帮助计算行列式,正确的选择计算行列式的方法,使计算更为快捷。

通过这一系列的方法进一步提高我们对行列式的认识,为我们以后的学习带来十分有益的帮助。

【关键词】行列式性质计算方法 MATLABThe determinant of several kinds of calculating method andalgorithmAbstractThe determinant of higher mathematics is the basic and important content of, then know the determinant, and grasps the nature of the determinant is particularly important, based on this, we also need to figure out some kind of calculation method of the determinant, it is not used in the calculation of higher mathematics, the determinant can also be used to solve many problems. In this paper the determinant do understand after, grasp the nature of the determinant, thoroughly comprehensive summary six kinds of determinant calculation method, including definition method, the triangle method, the application of row(column) on a formula, Vander monde determinants, recursive formula method and add edge method. This paper also puts forward to help with MATLAB calculation determinants; the right choice calculation method of the determinant, making the calculation is more quickly. Through this a series of methods to future improve our understanding of the determinant, for the rest of learning brings very useful help.【Keywords】Determinant Properties Calculation method MATLAB目录一、行列式概念的提出 (1)二、行列式的定义 (1)(一)定义1 (2)(二)定义2 (2)(三)定义3 (2)三、行列式的性质 (2)四、行列式的若干种计算方法 (4)(一)定义法 (4)(二)化三角形法 (5)(三)应用一行(列)展开公式 (5)(四)范德蒙行列式 (5)(五)递推公式法 (6)(六)加边法 (7)五、运用MATLAB来解决行列式的问题 (8)六、结束语 (13)参考文献 (13)致谢 (14)行列式计算的若干种方法及算法实现学生姓名: 指导老师: 一、行列式概念的提出我们知道,行列式是高等代数中的一个计算工具,无论是数学中的高深领域,还是现实生活中的实际问题,都或多或少的与行列式有着直接或间接地关系。

行列式解法小结 数学毕业论文

行列式解法小结  数学毕业论文

行列式解法小结数学毕业论文
行列式解法是线性代数中重要的一种方法,可以广泛地应用于各个领域,如物理、工程、经济等。

本文就行列式解法进行了全面的介绍和分析,并探讨了它在实际应用
中的具体作用。

首先,本文阐述了行列式作为一个矩阵的一个属性,描述了它的定义、性质和计算方法。

行列式的定义是通过对一个矩阵中所有可能的排列进行组合,求得的一个标
量值。

它具有很多有用的性质,如行列式关于行和列的互换、行列式的线性性质等。

计算行列式可以使用伴随矩阵或展开式等方法。

其次,本文讨论了行列式作为一个代数工具的应用。

通过分析行列式与线性方程组之间的关系,我们可以发现,行列式可以被用来检测线性方程组解的性质。

如果行
列式的值为零,则该线性方程组无唯一解。

但如果其值不为零,则有唯一解。

此外,本文还阐释了行列式在求解矩阵乘法、求逆矩阵及求解特征值的应用。

通过行列式解法可以很容易地计算出矩阵的乘积、逆矩阵以及特征值等,这对于实际应
用中的矩阵相关问题具有很大的意义。

最后,本文对于行列式的具体应用进行了分析。

在物理领域中,如电学和热学计算问题里,行列式经常出现在方程组的解中。

在机器学习领域,行列式也被广泛地应
用于求解数据的特征值和特征向量。

在工业制造领域中,行列式可以用于计算机器人
的运动,以及控制系统的分析。

综上所述,行列式在数学中具有很重要的地位,并且在各个应用领域都有着非常广泛的应用。

因此,学习和掌握行列式解法对于从事数学及相关领域的人员来说是非
常必要的。

线代论文之论行列式的计算方法及在生活中的实际应用

线代论文之论行列式的计算方法及在生活中的实际应用

线代论文之论行列式的计算方法及在生活中的实际应用论行列式的计算方法及在生活中的实际应用10数字印刷一班孙晓康100220211行列式就是线性代数中的一个基本工具。

无论是高等数学领域里的高深理论,还是现实生活里的实际问题,都或多或少的与行列式有著轻易或间接的联系。

行列式的排序具备一定的规律性和技巧性。

针对各种行列式的结构特点概括了行列式排序的常用计算方法,并以实例予以表明。

行列式的计算是学习高等代数的基石,它是求解线性方程组,求逆矩阵及求矩阵特征值的基础,但行列式的计算方法很多,综合性较强,在行列式计算中需要我们多观察总结,便于能熟练的计算行列式的值。

目前我们常用的计算行列式的方法有对角线法则,化为三角形行列式,拆分法,降阶法,升阶法,待定系数法和数学归纳法,乘积法,加边法。

1.对角线法则此法则适用于于排序低阶行列式的值(如2阶,3阶行列式的值),即为主对角线的元素的乘积乘以辅或次对角线上的元素的乘积,其主要思想就是根据2阶,3阶行列式的定义排序行列式的值。

2.化成三角行行列式利用行列式的性质,把行列式化为上(下)三角形行列式,再利用上(下)三角形行列式的结论,可得到相应行列式的值3.分拆法把某一行(或列)的元素写成两数和的形式,再利用行列式性质将原行列式写成二个行列式的和,使问题简化以利于计算。

4.降阶法(包括递推降阶法和依据定理展开)(1)关系式降阶法:关系式法可以分成轻易关系式和间接关系式。

用轻易关系式法排序行列式的关键就是找到一个关于的代数式去则表示,依次从逐级关系式便可以算出的值;间接关系式的作法就是,转换原行列式以结构出来关于和的方程组,解出就可以Champsaur。

(2)依据定理展开法:依据行列式展开定理,可以把所给行列式展开成若干个低一阶的行列式的和。

如果能把行列式变形,使其某一行(列)的元素只有一个不为零,那么这个行列式就可以变形为一个低一阶的行列式来计算。

5.升阶法在排序行列式时.我们往往先利用行列式的性质转换取值的行列式,再利用进行定理使之降阶,从而并使问题获得精简。

行列式的计算方法和解析论文

行列式的计算方法和解析论文

行列式的计算方法和解析论文行列式是线性代数中重要的概念,其在矩阵理论、向量空间等方面有广泛的应用。

行列式的计算方法包括拉普拉斯展开、按行(列)展开、递推法等。

行列式的计算方法在不同的场景下有不同的适用性,下面将详细介绍行列式的计算方法及其应用,并从一篇经典的解析论文中探讨行列式在数学研究中的作用。

一、行列式的计算方法1.拉普拉斯展开法:拉普拉斯展开法是求行列式的一种常用的计算方法。

假设A是一个n阶方阵,其中元素用a_ij表示,对于任意一个a_ij,可以通过展开该元素所在的行和列的其他元素来计算行列式的值。

拉普拉斯展开法的基本原理是递归地求解子行列式的值,直到得到一个1阶行列式。

例如,对于一个3阶行列式A=,a_11a_12a_13a_21a_22a_2a_31a_32a_3可以通过拉普拉斯展开法按第一行展开来计算行列式的值:A,=a_11*,A_11,-a_12*,A_12,+a_13*,A_1=a_11*(a_22*a_33-a_23*a_32)-a_12*(a_21*a_33-a_23*a_31)+a_13*(a_21*a_32-a_22*a_31)其中,A_11,表示去掉第一行第一列元素的2阶子行列式,以此类推。

2.按行(列)展开法:按行(列)展开法是求行列式的另一种计算方法。

通过选择其中一行(列),将行列式扩展为若干个较小阶的子行列式,最终递归地计算行列式的值。

按行展开和按列展开所得到的计算表达式相同,只是展开的方式不同而已。

例如,对于一个3阶行列式A=,a_11a_12a_13a_21a_22a_2a_31a_32a_3可以通过按第一行展开来计算行列式的值:A,=a_11*,A_11,-a_12*,A_12,+a_13*,A_1=a_11*(-1)^(1+1)*(a_22*a_33-a_23*a_32)-a_12*(-1)^(1+2)*(a_21*a_33-a_23*a_31)+a_13*(-1)^(1+3)*(a_21*a_32-a_22*a_31)其中,(-1)^(i+j)是代数余子式。

数学行列式论文

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初探行列式的计算方法姓名:田永健 学号:200640501233 指导老师:崔艳摘要: 本文主要说明对几种行列式的求解的方法,讲述针对做题过程中遇到的各种行列应该采用哪种方法解决较为简便.关键词: 排列 行列式 行列式计算若干数字组成的一个类似于矩阵的方阵即行列式在线性代数中是比较常见也经常会涉及到得,行列式是一个函数,值是一个标量.类似分析中的积分一样.针对不同级不同特征的行列式值的求解通常会有较多的不同的解法。

有时一个行列式甚至可能有好几种计算方法,有些方法较为简便有些则较为复杂,针对我们学习中常见的一些行列式求值方法问题我做了一些总结,具体问题具体处理,一下几个方面就是一些常见的几种解决方法.一. 定义法n 级行列式111212122212nnn n nna a a a a a a a a()1的值等于所有取自不同行不同列的n 个元素的乘积 1212nj j nja a a ()2的代数和,这里12n j j j 是1,2,,n 的一个排列,每一项()2都是按下列规则带有符号:当12n j j j 是偶排列时, ()2带有正号,当12n j j j 是奇排列时,()2带有负号.这一定义可以写成()()121212111212122212121n nnn j j j n j j nj j j j n n nna a a a a a a a a a a a τ=-∑,这里12nj j j ∑表示对所有n 级排列求和.例 1. 计算 2336的值.解:原式26333=⨯-⨯=但是对于含有元素较多的高阶行列式可用定义法计算则较为复杂,一般仅对2级3级的行列式采用。

而对与高阶行列式中0元素较多的行列式则可以采用.因行列式的项1212n j j nj a a a 中有一因数为零时,该项的值为零,故只需求出全部为非零乘积的1212n j j nj a a a 项相加即可。

通常是从行列式的一般项行入手,将行标按自然数排列,讨论列标12n j j j 的所有可能的非零取值,并且要注意每一项1212n j j nj a a a 的符号。

行列式的计算毕业论文

行列式的计算毕业论文

渤海大学毕业论文题目:行列式的计算系别:数学系专业:数学与应用数学班级: 03级五班姓名:徐元姣指导教师:李春目录摘要 (2)引言 (3)一、行列式的定义和性质 (3)1、行列式的定义 (3)2、行列式的性质 (5)二、行列式计算的若干方法 (8)1、化三角形法 (8)2、降阶法(按行(列)展开法) (14)3、升阶法(加边法) (18)4、拆分法 (19)5、泰勒公式法 (21)6、利用范德蒙行列式 (23)7、导数法 (24)8、积分求行列式 (25)9、行列式乘积法 (27)10、递推法 (29)11、数学归纳法 (32)12、循环矩阵的行列式的计算方法 (35)13、利用矩阵行列式公式 (39)14、利用方阵特征值与行列式的关系 (40)结束语………………………………………………………………………………………42参考文献……………………………………………………………………………………43行列式的计算摘要:行列式是高等数学的一个基本的概念。

求解行列式是在高等代数的学习中遇到的基本问题,每一种复杂的高阶行列式都有其独特的求解方法。

本文主要介绍了求行列式值的一些常用方法和一些特殊的行列式求值方法。

如:化三角形法、降阶法、升阶法、泰勒公式法、范德蒙行列式等十多种方法。

并对相应例题进行了分析和归纳,总结了与每种方法相适应的行列式的特征。

关键词:行列式,定义,计算方法。

The Calculation of DeterminantXu Yuanjiao(Department of Mathematics BohaiUniversity Liaoning Jinzhou 121000 China)Abstract: The determinant is a basic concept of higher mathematics. The solution of determinant is the basic question, and each kind of complex higher order determinant has its special solution method. This paper mainly introduces the methods for calculation of determinant. For example, the triangle method, rise-lower method, analyzes the law, Taylor formula, Vandermonde determinant, and so on. The paper also analyzes the corresponding examples, and summarizes the characteristic of determinants corresponding to each method.Key words: Determinant, Definition, Calculation.引言行列式是高等代数中的重点部分,讲到行列式,我们通常会联想到用克兰姆法则求解线性方程组.但是行列式的作用不仅仅只用于求解线性方程组.在解析几何中,用行列式方法可以判别三点共线和三向量共面、计算平行六面体的体积等等.它不仅是研究线性方程组基本工具,也是讨论向量矩阵和二次型的重要工具之一。

行列式的计算方法和解析论文

行列式的计算方法和解析论文

行列式的计算方法与解析1、化三角形法此种方法是利用行列式的性质把给定的行列式表示为一个非零数与一个三角形行列式之积,所谓三角形行列式是位于对角线一侧的所有元素全部等于零的行列式。

三角形行列式的值容易求得,涉及主对角线的三角形行列式等于主对角线上元素之积,涉及次对角线的N 阶三角形行列式等于次对角线上元素之积且带符号。

例1计算N 阶行列式a b b b a b b b a D n = 解()[]a b ba bb b n a D n1111-+=()[]b a b a bb b n a ---+=000011()()11n a n b a b-=+-⎡⎤⎣⎦-2、利用递推关系法所谓利用递推关系法,就是先建立同类型n 阶与n-1阶(或更低阶)行列式之间的关系——递推关系式,再利用递推关系求出原行列式的值。

例2 计算n 阶行列式n a b b c a b c c a D =,其中0,≠≠bc c b解 将n D 的第一列视为(a-c )+c,0+c,……,0+c,据行列式的性质,得0000na c cb b ac b b c b b c a b a b c a b c c a c a c c a D -+-+==++()()11n n n a c c a bD D --∴=-+- (1)由b 与c 的对称性,不难得到()()11n n n a b b a c D D --=-+- (2)联立(1),(2)解之,得()()()1n n n b c b c a c a b D -⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦---例3 计算n 阶行列式00010001000000n a b ab a b ab a b a bab a bD +++=++解 将n D 按第一行展开,得()110000000001n n aba b a b ab a b ab a bD D -+=+-++于是得到一个递推关系式 ()12n n n a b ab D D D --=+-,变形得()112nn n n b a b D D D D ----=- ,易知 ()()2312334n n n n n n b b b D D D D D D a a ------=-=- ()()()22212n n n b ab b a b a b D D aaa --⎡⎤==-==⎢⎥⎣⎦--++所以1nn n b D D a -=+,据此关系式再递推,有()11222nn nn n n n b b b b a a a a D D D ----=++=++1122111n n n n n n n n b b a a a a b b a a b b D -----==++++=++++如果我们将n D 的第一列元素看作a+b,1+0,……0+0,按第一列拆成两个行列式的和,那么可直接得到递推关系式 1n n n b D D a -=+,同样可n D 的值。

行列式的解法技巧 毕业论文

行列式的解法技巧  毕业论文

目录摘要 (1)前言 (2)一、行列式的基本理论 (2)(一)行列式定义 (2)(二)行列式的性质 (2)(三)基本理论 (4)(四)几种特殊行列式的结果 (4)二、行列式的计算技巧 (5)(一)定义法 (5)(二)化成三角形行列式法 (5)(三)两条线型行列式的计算 (7)(四)箭型行列式的计算 (8)(五)三对角行列式的计算 (8)(六)利用范德蒙行列式 (10)(七)H ESSENBERG型行列式的计算 (10)(八)降阶法 (11)(九)加边法(升阶法) (12)(十)计算行(列)和相等的行列式 (13)(十一)相邻行(列)元素差1的行列式计算 (14)(十二)线性因子法 (15)(十三)辅助行列式法 (16)(十四)n阶循环行列式算法 (17)(十五)有关矩阵的行列式计算 (18)(十六)用构造法解行列式 (19)(十七)利用拉普拉斯展开 (20)三、用多种方法解题 (21)总结 (25)参考文献: (25)行列式的解法技巧摘要:行列式是高等代数课程里基本而重要的内容之一,在数学中有着广泛的应用,懂得如何计算行列式显得尤为重要。

本文先阐述行列式的基本理论,然后介绍各种具体的方法,最后由行列式与其它知识的联系介绍其它几种方法。

通过这一系列的方法进一步提高我们对行列式的认识,对我们以后的学习带来十分有益的帮助。

关键词:行列式 , 矩阵, 范德蒙行列式 ,递推法Determinant of the solution techniqueAbstract:Determinant is an basic and important subject in advanced algebra ,it is veryuseful in mathematic. It is very important to know how to calculate determinant. The paperfirst introduced the basic nature of determinant,then introduced some methods, Finally,withthe other determinant of knowledge on the links in several other ways.,through this series ofmethods will futher enhance our understanding of the determinant,on our learning will bringvery useful help.Keywords: Determinant,matrix,Vandermonde Determinant,recurrence method前言行列式在高等代数课程中的重要性以及在考研中的重要地位使我们有必要对行列式进行较深入的认识,本文对行列式的解题技巧进行总结归纳。

行列式计算方法的归纳 毕业论文

行列式计算方法的归纳  毕业论文

行列式计算方法的归纳摘 要 行列式的计算是一个很重要的问题,也是一个复杂的问题,阶数不超过 3的行列式可直接按行列式的定义求值,零元素很多的行列式(三角形行列式) 也可按行列式的定义求值.对于一般n 阶行列式,特别是当n 较大时,直接用定 义计算行列式几乎是不可能的事.因此,研究一般n 阶行列式的计算方法是十分 必要的.由于不存在计算n 阶行列式的一般方法,所以,本文只给出4种特殊的 计算方法给出了行列式的4种计算方法,综合利用所给解法,基本上可解决一般 4阶行列式的计算方法问题.关键词 行列式; 三角形行列式; 递推关系式1 化三角形法此种方法是利用行列式的性质把给定的行列式表为一个非零数与一个三角形行列式之积,所谓三角形行列式是位于对角线一侧的所有元素全部等于零的行列式.三角形行列式的值容易求得,涉及主对角线的三角形行列式等于主对角线上元素之积,涉及次对角线的n 阶三角形行列式等于次对角线上元素之积且带符号例 计算n 阶行列式ab b b a b b b aD n=解 ()[]a bb a bbb n a D n1111-+=()[]ba b a b bb n a ---+=000011()[]()b a n b n a ---+=112 提取公因式法若行列式满足下列条件之一,则可以用此法:(1)有一行(列)元素相同,称为“a a a ,,, 型”;(2)有两行(列)的对应元素之和或差相等,称为“邻和型”;(3)各行(列)元素之和相等,称为“全和型”.满足条件(1)的行列式可直接提取公因式a 变为“1,1,…,1型”,于是应用按行(列)展开定理,使行列式降一阶.满足(2)和(3)的行列式都可以根据行列式的性质变为满足条件(1)的行列式,间接使用提取公因式法.例 计算n 阶行列式a aaa aa a aa D nn n n x x x +++=212121解 该行列式各行元素之和都等于 x+∑=ni i a 1,属于“全和型”,所以a aaaa a a Dnnn ni i nx x x ++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑=2221111xx x a a a nni i0000121⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑= ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑=-ni i n a xx 11()b aab b a nn ab b a 221-=*==-3 利用范德蒙德(Vandermonde )行列式法著名的范德蒙行列式,在线性代数中占有重要地位,研究它的应用引起了一些数学家的兴趣,因此在计算行列式时,可直接用其结果.例 计算n 阶行列式()()()()()()()()()112111121111111112111222122211---------=---xx xx x x x x x x x x x x x x x x D nn n n nn n n n n解 将第一行可视为()()()1,,1,12211------x x x x x x nn,再由行列式的性质()()()()()()1121111111112111221121-------------xx xx x x x x x x x x x x x nn n n nnn n把第一个行列式从第一行起依次将i 行加到i+1行;第二个行列式的第i 列提取1-x i (i=1,2,3……n ),得x x x x x x x xx D nnnnn nn212122221=()()()()()()()1121111111111211122111-----------=∏xx x x x x xx x x x x x nn n n nn ni in()()∏∏∏≤≤==-*⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=ni j j i ni i n i i x x x x 1111b a D 1111+=4利用递推关系法所谓利用递推关系法,就是先建立同类型n 阶与n-1阶(或更低阶)行列式之间的关系——递推关系式,再利用递推关系求出原行列式的值.例 计算n 阶行列式accb ac b b aD n=,其中0,≠≠bc c b解 将D n 的第一行视为(a-c )+c,0+c,……,0+c,据行列式的性质,得accb ac b b c a cb a b bc a a ccb ac b b cc a D n+-=+++-=000()()b a D D n n n cc a ---+-=∴11(1)于b 与c 的对称性,不难得到()()c a D D n n n bb a ---+-=11 (2)联立(1),(2)解之,得 ()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=----b a c a c b D nnnc b 1例 计算n 阶行列式ba ab ba b a abb a ab b a D n +++++=0000010001000解 将D n 按第一行展开,得()ba ab b a b a ab ab b a D D n n +++-+=-100000000011于是得到一个递推关系式()D DD n n nab b a 21---+=,变形得()D D D Dn n n nb a b 111----=- ,易知()()D Da D D aD D n n n n n n b b b 4333221------=-=- ()()()a b a aD D a nn n b a b ab b =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=-==+--22122所以D a D n nn b 1-+=,据此关系式在递推,有()Dba a D aa D n n n n n nn b b b 22121----++=++=b ba a D bbaa a nn n n n n n na b b ++++=++++==-----1111221如果我们将Dn的第一列元素看作a+b,1+0,……0+0,按第一列坼成两个行列式的和,那么可直接得到递推关系式D a D n nn b 1-+=,同样可D n 的值.综上述,我们介绍了计算行列式的4种方法,还有一些方法和技巧由于篇幅所限不再列举.最后指出:计算一个行列式常常有多种方法,有时计算一个行列式需要几种方法配合使用.对于给定的行列式,究竟选择何种方法为好,好需要在实践中积累经验.参考文献[1] 王品超.高等代数新方法.山东教育出版社,1989.。

行列式的计算方法研究毕业论文

行列式的计算方法研究毕业论文

昆明学院2010 届毕业设计(论文)设计(论文)题目行列式的计算方法研究姓名学号 S006054127所属系数学系专业年级数学与应用数学2006级数学<1>班指导教师2010年 5 月摘要在线性代数中,行列式是个函数。

在本质上,行列式描述的是在n维空间中一个线性变换所形成的“平行多面体”的“体积”。

行列式的概念出现的根源是解线性方程组。

本论文首先,对行列式的计算方法进行总结,并对计算方法进行举例。

其次,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。

最后,值得注意的是,在同一个行列式有时会有不同的求解方法,这就要根据行列式的特点选择适当的方法了。

关健词:行列式计算方法方法举例AbstractIn linear algebra, the determinant is a function.In essence, the determinant dimensional space described in a linear transformation.The formation of "parallel polyhedron" and "volume".The concept of the root of the determinant there is solution of linear equations.The paper on the summary of the calculation of the determinant and the calculation method for example.n-order determinant have many the calculation methods,Fewer non-zero elements Can be calculated using the definition(1.In accordance with the start of a column or a row. 2.Full expansion.). More determinant of the nature of the calculation is to use.In particular, observe the characteristics of the subject request,Flexible Selection Method.It is to be noted that In the same determinant sometimes will have different methods for solving. Here are some commonly used methods and illustrate with examples.Keywords:Determinant Calculation motheds illustrate with examples目录前言 (1)第一章普遍法求行列式1.1利用行列式的定义直接计算 (2)1.2利用行列式的性质计算 (2)1.3化为三角形行列式 (3)1.3.1直接化为阶梯型 (3)1.3.2相同去项化上三角形 (4)第二章特殊法求行列式2.1降阶法(按行(列)展开法) (5)2.1.1先简后展 (5)2.1.2 按第一行(列)展开 (6)2.2 递(逆)推公式法 (7)2.2.1等差数列递推 (7)2.2.2“一路直推” (9)2.2.3对角递推 (9)2.3利用德蒙行列式 (11)2.3.1变形德蒙行列式 (11)2.3.2 系数德蒙行列式 (12)2.3.3利用行列式性质凑德蒙行列式 (13)第三章其他方法求行列式3.1加边法(升阶法) (14)3.1.1“0”和“字母”加边 (14)3.1.2“0”和“1”加边 (14)3.2 数学归纳法 (16)3.2.1第一数学归纳法 (16)3.2.2第二数学归纳法 (17)3.2.3猜测归纳法 (17)3.3拆开法 (19)3.3.1对角拆开 (19)3.3.2按行(列)拆 (19)参考文献.............................................................................................21. 辞. (22)前言在线性代数中,行列式是一个函数,其定义域为的矩阵A,值域为一个标量,写作)det(A。

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目录1 行列式的定义和性质 (2)1.1行列式定义 (2)1.2行列式的性质 (2)2 求解行列式的技巧 (3)2.1行列式的常用技巧 (3)2.1.1 化三角形解行列式法 (4)2.1.2 降阶法(按行(列)展开法) (5)2.1.3 递(逆)推公式法 (6)2.1.4 利用范德蒙行列式 (7)2.1.5 数学归纳法 (8)2.1.6 加边法(升阶法) (9)2.2求解行列式的其他技巧 (11)2.2.1 拆项法 (11)2.2.2 因式分解法 (12)参考文献 (13)致谢 (14)行列式解法技巧摘要:行列式是高等代数课程里基本而重要的内容之一,在数学中有着广泛的应用,懂得如何计算行列式显得尤为重要。

本文先阐述行列式的基本性质,然后介绍各种具体的方法,最后由行列式与其它知识的联系介绍其它几种方法。

通过这一系列的方法进一步提高我们对行列式的认识,对我们以后的学习带来十分有益的帮助。

关键词:行列式;矩阵;范德蒙行列式;递推法The calculation method of determinantAbstract: Determinant is an basic and important subject in advancedalgebra ,it is very useful in mathematic. It is very important to know how to calculate determinant. The paper first introduced the basic nature of determinant,then introduced some methods, Finally,with the other determinant of knowledge on the links in several other ways.,through this series of methods will futher enhance our understanding of the determinat,on our learning will bring very useful help.Keywords: Determinant;matrix;Vandermonde Determinant;recurrence method行列式在高等代数课程中的重要性以及在考研中的重要地位使我们有必要对行列式进行较深入的认识,本文对行列式的解题技巧进行总结归纳。

作为行列式本身而言,我们可以发现它的两个基本特征:当行列式是一个三角形行列式时,计算将变得十分简单,于是将一个行列式化为三角形行列式便是行列式计算的一个基本思想;行列式的另一特征便是它的递归性,即一个行列式可以用比它低阶的一系列行列式表示,于是对行列式降阶从而揭示其内部规律也是我们的一个基本想法,即递推法。

这两种方法也经常一起使用,而其它方法如:加边法、降阶法、数学归纳法、拆行(列)法、因式分解法等可以看成是它们衍生出的具体方法。

1行列式的定义和性质1.1行列式定义定义 行列式与矩阵不同,行列式是一个值,它是所有不同行不同列的数的积的和,那些数的乘积符号由他们的逆序数之和有关,逆序数为偶数符号为正,逆序数为奇数,符号为负。

例1 nn D n 00000010020100-=计算行列式 . 解: n D 不为零的项一般表示为!1n-1n a a aa nn n n =--1122 ,故!)1(2)2)(1(n D n n n ---=.1.2行列式的性质行列式有如下基本性质:1、行列式的行列互换,行列式不变;2、互换行列式中的两行或者两列,行列式反号;3、行列式中某行乘以一个数等于行列式乘以这个数;4、行列式中某行或者某列乘以一个不为零的数,加到另外一行或者列上,行列式不变;5、行列式的某两行或者某两列成比例,行列式为零; 6、行列式的某一列或者某一行可以看成两列或两行的和时,行列式可拆另两个行列式的和。

例 2 一个n 阶行列式ij n a D = 的元素满足,,,2,1,,n j i a a ji ij =-=则称反对称行列式,证明:奇阶数行列式为零.证明: 由 ji ij a a -=知ii ii a a -=,即n i a ii ,2,1,0==.故行列式可表示为000321323132231211312n nnn nn n a a a a a a a a a a a a D ------= , 由行列式的性质'A A =,000)1(0000321323132231211312321323132231211312n n n n nnn nnnn n nn a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a D -------=------=()n n D 1-=. 为奇数时,得当n , n n D D -=因而得0=n D .2求解行列式的技巧2.1行列式的常用技巧常用的行列式解法技巧包括化三角形解行列式法,降阶法,递(逆)推公式法,利用范德蒙行列式解行列式法,数学归纳法等等。

2.1.1化三角形解行列式法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。

这是计算行列式的基本方法重要方法之一。

因为利用行列式的定义容易求得上(下)三角形行列式或对角形行列式的性质将行列式化为三角形行列式计算。

原则上,每个行列式都可利用行列式的性质化为三角形行列式。

但对于阶数高的行列式,在一般情况下,计算往往较繁。

因此,在许多情况下,总是先利用行列式的性质将其作为某种保值变形,再将其化为三角形行列式。

例3 ab b b b a b b b b a b bb b a D n =阶行列式 计算.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ab b b abbb a bb b b n a ab b b n a b abbn a b b a b n a bb b b n a D1111])1([)1()1()1()1( -+=-+-+-+-+=[]])(])1([0000001)1(1---+=----+=n b a b n a ba b a b a bbbb n a .例4 计算行列式 2101044614753124025973313211----------=D . 解: 这是一个阶数不高的数值行列式,通常将它化为上(下)三角行列式来计算.()()()()()()()()()()2313214315412311231112310010202041 020410010202153********2200222D +---↔-----------------()()()()()()43523421-12-31112310204-103041 00-10-200102001-1200010022-226+++---------()()524112310204112(1)(1)(6)12 0010200010006+----=-⋅---=----.符号说明:(2)+3(1)表示把第1行的3倍加到第2行上,(3)-2(1)表示第3行减去第2行的2倍,其他此类符号依此类推。

2.1.2降阶法(按行(列)展开法)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,往往是根据行列式的特点,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5 计算行列式 aa a a a D n 00010000000000001000=.解: 按第1行展开:001000000000)1(000000000000a a a aa a a a D n n + !+-=222)1(1)1(--=--=--+-+n a n a n a n a n a n n n a =. 2.1.3递(逆)推公式法递推法是根据行列式的构造特点,建立起n D 与1+n D 的递推关系式,逐步推下去,从而求出n D 的值,有时也可以找到n D 与1+n D ,n D 的递推关系,最后利用,1D 2D 得到n D 的值.用此方法一定要看行列式是否具有较低阶的相同结构如果没有的话,即很难找出递推关系式,从而不能使用此方法。

例6 计算行列式 βααββαβααββααββα+++++=10000010001000n D .解:将行列式按第展开,有n,)(21---+=n n n D D D αββα112(),n n n n D D D D αβα----=- 112(),n n n n D D D D βαβ----=-得 n n n n n n D D D D D D βαβαβα=-==-=-----)()(1223221 同理,得 n n n D D αβ=--1,所以 ⎪⎩⎪⎨⎧≠--=+=++.,;,)1(11βαβαβαβααn n n n n D例7 计算 ayyyx a y yx x a yx x x a D n=. 解:xa xy xy x a x y x a y D y a a y y yx a y yx x a yx x x y a y yx a y x x a x x x y a D n n ------+-=+-=-1010010001)(0001 11)()(---+-=n n x a y D y a .同理11)()(---+-=n n n y a x D x a D ,联立解得 )(,)((y x yx x a y y a x D nnn ≠----=),时当y x =,[]121122112()()()2()()(2)()()(1)n n n n n n n n D a x D x a x a x D x a x a x D n x a x a x a n x -------=-+-=-+-==-+--=-+- .2.1.4利用范德蒙行列式根据行列式的特点,适当变形(利用行列式的性质——如:提取公因式;互换两行(列);一行乘以适当的数加到另一行(列)去等等) 把所求行列式化成已知的或简单的形式,其中范德蒙行列式就是一种。

这种变形法是计算行列式最常用的方法。

例8 计算行列式 21-n 221-n 2211-n 1222212121111111---+++++++++=n nn n n nn n x x x x x x x x x x x x x x x D.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,以此推直到把新的第行的1-n 倍加到第n 行,便得范德蒙行列式1222212111112111()nn i j n i j n n n nx x x D x x x x x x x x ≥>≥---==-∏.例9 计算行列式xyxzyzz y x z y xD 222= .解:运用行列式的性质,对其进行处理:xyz yz xz yz y yz xz xy z y x z y x D z y ++++++=++22222)1)(()3(xzyz xy z xz yz xy y xzyz xy x z y x z y x x +++++++++=+222222)1()3( ))()()((y z x z x y xz yz xy ---++= .2.1.5数学归纳法当n D 与 1+n D 是同型的行列式时,可考虑用数学归纳法求之。

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