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二元线性方程组行列式解法,加边法求行列式例题

时间:2023-05-04 17:14:22 阅读:42134 作者:3604

本文是线性代数系列的第三篇文章,过去的时间很精彩,可以点击蓝色字体阅读。 你为什么要学线性代数

行列式的几何含义是什么

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一、 行列式性质

1.行列式与它的转置行列式相等。

转置行列式的意思是:对角线元素不变,将其他元素和与之关于对角线对称的元素进行位置交换,所得结果即行列互换,

原本在第一行的元素放在第一列,原本在第二行的元素放在第二列...比如一个行列式:

其转置为:

由此性质也可知,行列式的行和列具有同等地位。对行成立的性质对列也成立。

2. 对换行列式的两行(列),行列式值变号。

3. 行列式某一行(列)的公因式可以提到行列式外面,即某一行(列)乘以一个数,等于用这个数乘以该行列式。

比如:

4. 如果行列式中有两行(列)相同或者成比例,则此行列式等于0。

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证:设一行列式D,将成比例的两行提出公因式,然后交换这两行,得D=-D,所以D=0.

5. 若某一行(列)的每个元素都是两个数的和,则该行列式可拆分为两个行列式之和,比如:

6. 把某一行(列)的各个元素乘以同一个数,加到另一行(列)对应的元素上,行列式值不变

(此性质也是化简行列式的重要方法)

计算行列式常用的一种方法是用以上性质化简为上(下)三角行列式,上(下)三角行列式等于对角线元素之积。

还有一种行列式,其左上方或右下方为0,如下式:

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其计算方法为:

对于n阶,计算公式为:

同理:

其证明可用两行交换化为上三角行列式,具体证明过程见同济教材11页。

二、 按行(列)展开

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首先需要明确两个概念:余子式和代数余子式。

将行列式某元素 aij所在的行和列划去后剩下的n-1阶行列式,叫该元素的余子式,记为Mij,而Aij=(-1)的i+j次方乘以Mij则记为代数余子式。

比如一个行列式:

第一行第二列的2的余子式为

代数余子式为

行列式展开法则:

行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和

,即:

上式为按行展开,按列展开与之类似。

举个例子,用展开法则计算下面行列式的值:

此处按第一行展开:

所以该行列式值等于

在实际应用中,可以用行列式的性质进行化简,使得同一行(列)尽量多出现0,然后很方便地展开,得出行列式的值

推论:

行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于零。

还是以上一题为例,在上一个行列式中是按第一行展开的,第一行各个元素乘以各自的代数余子式,

然后相加得出行列式的值。假如和第二行的各元素代数余子式相乘再相加,是否会得出推论的结果呢?

试一下。第二行为5、4、3,其代数余子式分别为:

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