线性代数电子教案LA12B_免费线性代数电子教案
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§1.4 行列式的性质
a11a1na11an1, DΤ, 则DΤD.
性质1 设Dan1anna1nann
证 令bijaji(i,j1,2,,n), 则
b11bn1
DΤ(1)b1p1b2pbp2bnpn
1nb(p12pn)nn
(1)apapp11(22apnnD
1p2pn)ai1ainaj1
性质2 设ij,D, D1aj1ajnai1
证 bikajk,bjkaik(k1,2,,n)
li,j:blkalk(k1,2,,n)
bi1bin
D1(1)(bipibjpj)bj1bjn
(1)t(1)(bjpjbipi)
(1)(1)t(aipjajpi)
(1)(1)t(aiqiajqj)D
推论1 D对调两列得D2D2D.
(p1p2pn)(根据Th2)
ajn, 则D1D.ain
(pipj)
t(pjpi)
qipj,qjpili,j:qlpl
t(qiqj)
T
证 因为D对调两列得D2, 相当于DT对调两行得D2 T
所以D2D2DTD
推论2 D中某两行(列)元素对应相等D0.
证 因为对调此两行(列)后,D的形式不变
所以DDD0
123
例如, 对于任意的a,b,c, 都有abc0.
123a11a1na1nkD anna11ka1j
性质3 kai1kainkD, an1kanjan1ann
证(1)左端(1)[a1p1(kaipi)anpn]
(p1pipn)
k(1)(a1p1aipianpn)kD
推论1 D中某行(列)元素全为0D0.
推论2 D中某两行(列)元素成比例D0.
性质4 若对某个i, 有aijbijcij(j1,2,,n), 则
a11a1na11a1na11a1ncin
ai1ainbi1an1annan1binci1annan1ann
证 左端(1)(a1p1aipianpn)
(p1pipn)
(1)(a1p1bipianpn)(1)(a1p1cipianpn)
右端(1)+ 右端(2)[注] 性质4对于列的情形也成立.ai1ainraikrji1aj1ainajn
性质5 (ij)
aj1ajnaj1ajn [注] 性质5对于列的情形也成立.
1533
例5 计算D20113112.41311533153315
解 D01055016101150211010023(5)0002191101110215331533
(5)011101110023(5)0023550031000112xaa
例6 计算Daxan.
aax111
解 rD1(r2rn)axan[x(n1)a] aax111
[x(n1)a]0xa0
00xa
[x(n1)a](xa)n1
33112311 123n2100
例7 计算Dn3010.
n001t23n
解 Dnc1jcjj2,,n010000101(22n2)0001
§1.5 行列式按行(列)展开
余子式:在n阶行列式中,将元素aij所在的行与列上的元素划去,其余
元素按照原来的相对位置构成的n1阶行列式,称为元素aij的余子式,记作Mij.
代数余子式:元素aij的代数余子式Aij(1)ijMij.
a11a21
定理3 Dan1a12a22a1na2n an2ann
ai1Ai1ai2Ai2ainAin
(i1,2,,n)
a1jA1ja2jA2janjAnj
(j1,2,,n)
证
证明第一式, 分以下3步.
a11a1,n1
第1步:Mnn(1)(p1pn1)a1p1an1,pn1
an1,1an1,n1
(1pin1)a11a1,n1a1nan1,nann
0an1,1an1,n10(1)(p1pn1pn)a1p1an1,pn1an,pn
pnn(1)(1)(p1pn1pn)a1p1an1,pn1an,pn+ a1p1an1,pn1an,pn(p1pn1pn)pnn
ann(1)(p1pn1n)a1p1an1,pn1
(p1pn1n)(p1pn1)
annMnnann(1)nnMnnannAnn
a1jD1
第2步: D(i,j)0ai1,j0aijai1,janj0D2D4a1jD1D2ai1,jai1,j anj0aij0
D3
(1)(ni)(nj)D3000D4
(1)(ij)aijMijaijAij
第3步:DD(i,1)D(i,2)D(i,n)
ai1Ai1ai2Ai2ainAin
15332011
例8 计算D.
31124131162
解 D310271627011(1)32211
112143043200520555
(1)211(1)(1)2271701aa
例9 计算D2nbbabcdcdd00(1)12nb(2n1).
cD2(n1)0
解 D2n(1)11a00d0c0D2(n1)0(2n1)
(1)(2n1)(2n1)adD2(n1)(1)(1)(2n1)1bcD2(n1)
(adbc)D2(n1)(adbc)n1D2
D2abadbc
cd
D2n(adbc)n
1112210330n
例10 计算Dn.
100n1n1100 12
解 DnnDn1(1)n1(n1)!
n(n1)Dn2(1)(n1)1(n11)!(1)n1(n1)!
n(n1)Dn2(1)n
n(n1)3D(1)4n!n!n!(1)n(1)n1 n!n!(1)n1 n1n23n1
D211221(1)22(1)311
D(1)2(1)3(1)4(1)n1
n(n!)123n
课后作业:习题一(1)(2)(1)(2)(3)(1)(2)
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