克拉默法則(Cramer's Rule)的證明


 克拉默法則:

 

先說一下為什么要寫這個,作為一個大一新生,必須要學的就包括了線性代數,而且線性代數等數學知識對計算機專業也有很大幫助。但是在學習過程中遇到一個講解的不清楚的知識點(Cramer's Rule),於是上網查詢,但是出乎意料的是網上的證明方法都復雜且大多數都是用驗證法,這對於數學的學習是及其沒有幫助的,我作為一個數學愛好者就開始探索了。我堅信所有成立的公式都可以有一個顯式的解讀,不能讀出來總是你打開的方式不對。

一、引理(行列式的性質)(參考書籍:Introduction to Linear Algebra,Gilbert Strang, Wellesley-Cambridge Press, ISBN:0980232775, 9780980232776, 2016.)

  1. 單位矩陣的行列式為1.
  2. 把矩陣A的行a加到矩陣A的行b,矩陣行列式不變(a≠b).
  3. 對角矩陣的行列式等於對角線元素乘積.
  4. detAB=(detA)(detB).//兩個矩陣乘積的行列式等於兩個矩陣的行列式的乘積.

以上引理均為轉述,並非原文,有需要請查閱原書。

二、證明(注意表示單位矩陣,同某些書的 E)

第一步,將其化為它真正表達的意思

第二步,

det(I)=1,沒錯這個就證明結束了。

可能最后一步有人沒有看懂,我解釋一下。

我們用(j=1,2,3....n),來表示A的每一列,用

稍微看一下矩陣乘法,我們明白

而顯然

也就是

而用引理2(把矩陣A的行a加到矩陣A的行b,矩陣行列式不變(a≠b).)可以將第j列除第j行以外的所有值減為0,

根據引理三(對角矩陣的行列式等於對角線元素乘積.).(或者也可以利用提出一行的公因子)

證畢。

 

引理的證明請看書或者自行百度。

如果以上結果有誤,請聯系我。

如果想要我證明其它公式的,請聯系我。

如果有同樣喜歡數學的,也可以一起探討。

 


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