关于行列式的一般定义和计算方法

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关于 行列 式的

般定义和

计算方 法

n 阶行列式的定义

a^ a 12 a 1n

n 阶行列式

a 21 a 22

a 2n

=(1)

(jj

j 1j

2 j

n

j n )

a

1j 1 a 2j 2

a

nj n

a

n1 a

n2

a

nn

a

11 a 12 a 13

D

a

21 a

22 a

23

a

11a 22a 33

a

12a 23a 31

a

13a 21a 32

(1

a 31

a

32

a

33

已13已已已12已21已

311323332

2 N 阶行列式是N

项的代数和;

3、N 阶行列式的每项都是位于不同行、 不同列N 个元素的 乘积;

特点:(1)(项数)它是3!项的代数和;

(2)(项的构成)展开式中的每一项都是取自行列式不同行不同列的三个元素之积

其一般项为:

(3)(符号规律)三个正项的列标构成的排列为123,231,312. 它们都是偶排列;

三个负项的列标构成的排列为 321,213,132,

它们都是奇排列.

§行列式的性质

,性质1:行列式和它的转置行列式的值相同。

以r i 表第i 行,C j 表第j 列。交换i , j 两行记为r i r j ,交换i,j 两列记作

性质3:如果一个行列式的两行(或两列)完全相同,那么这个行列式的值

等于零。

"性质4:把一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素同乘以某一个常数

k 的结果等于用这个常数k 乘这个行列式。(第i 行乘以k ,记作 r i k )

推论1: 一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素的公因式可以提到行

列式符号的前面。

推论2:如果一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素都为零,那么行

列式值等于零。

推论3:如果一个行列式的某二行(或某二列)的对应元素成比例,那么行列

式值等于零。

性质5:如果行列式D 的某一行(或某一列)的所有元素都可以表成两项的和,那么行列

式 D 等 于 两 个 行 列 式 D 和

D 2 的 和

a i1 a

i2

a ij

b i a

in

a i1 a

i2

a ij

a

i n

a ii a i2

b i ai n a 2i a 22

a

2j

b 2

a 2n

=

a 2i a 22

a

2j

a 2n +

a 2i a 22

b 2 a 2n

a n1 a n2

a nj

b n

a

nn

a ni a

n2

a nj

a

nn

a ni a

n2 b n

a

nn

"性质6:把行列式的某一行(或某一列)的元素乘同一个数后,加到另一行(或 另一

列)的对应元素上,行列式值不变。

推论如果行列式的某一行(列)的每个元素都是 m 个数之和(m>2),则此行列 式等于m 个行列式之和。

a i1 a i2

a in

a i1 a

21

a

n1

a

21 a

22

a

2n

=

a i2 a

22

a

n2

a

n1 a n2

a

nn

a

i n a 2n

a

nn

行列式对行满足的性质对列也同样满足。

性质2 互换行列式的两行(列) ,行列式的值变号.

如:D=

=ad-bc ,

=bc-ad= -D

C i

C j 。

一个n阶行列式,如果它的元素满足:a ij a ji i, j 1,2 n ;试证:当n

为奇数时,此行列式为零。

每一行(或列)提出一个(-1),再转置得D=(-1)n D

性质7行列式的某一行(列)的各元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式的乘积之和等于零。

按仃:a i i A j 1 a i2 A j 2 a in A jn 0 i j

按列:a1i A1j a2i A2 j a ni A nj 0 i j

将性质7与Laplace定理合并为下列结论:

n

a ik A jk k 1 D

i j

i j

(1)

和n a

ki A kj

k 1 D

0 i i j j

(2)

行列式的计算

1 •利用行列式定义直接计算

例1计算行列式

解B中不为零的项用一般形式表示为

a1n 1 a2n 2L a n 11 a nn n!・

该项列标排列的逆序数t (n-1 n—2…1 n

(n 1)(n 2)

2

2 •利用行列式的性质计算

例2 一个n阶行列式D n a j的元素满足

则称D为反对称行列式,证明:奇数阶反对称行列式为零•

证明:由a ij a ji知a ii a ii,即

故行列式D可表示为

由行列式的性质A A

当n为奇数时,得D =—D,因而得D = 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。

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