范德蒙德行列式的证明
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范德蒙德(Vandermonde )行列式
·定义:行列式1
13
12112
2
3
2221321......
..................1...111----=n n
n n n n n
a a a a a a a a a a a a d 称为n 级范德蒙德(Vandermonde )行列式。
·性质:对任意的n (n ≥2),n 级范德蒙德行列式等于a 1a 2a 3...a n 这n 个数的所有可能的差
a i -a j (1≤j <i ≤n)的乘积。即
)
(......
(1)
...1
1111
1312112
2
3
2221321j i n i j n n
n n n n n
a a a a a a a a a a a a a a d -∏==≤<≤----
范德蒙德行列式为零的充分必要条件是a 1,a 2,...,a n 这n 个数种至少两个相等。
·证明:(#数学归纳法)
(i )当n=2时,
122
11
1a a a a -=,结论成立。
)
(......
..................1 (111)
1
12
1
2322212
123222
1
1
3211j i n i j n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a d -∏==-≤<≤--------
(ii )设对于n-1级范德蒙德行列式结论成立,即
则
||
....................................................).........()
())...()((......
...
......
...1...11)
)...()(( 0
...
............
...0
...01 (11112113122)
2
3
2
2
32113122
11
2
311
3
2
2
11
2
12
3
12
32
12
211312j i n
i j j i n
i j n n n
n n n n n n
n n
n n n n n
n n n a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a 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 -∏=-∏⨯---=---=---------=≤<≤≤<≤---------