行列式性質及計算


 行列式的性質:

1.規定行列式每一項的名稱:第一行第一個為a11,第一行第二個為a12,第三個為a13....第二行第一個為a21,第三行第一個為a31....

行列式的轉置,就是將每一項下標的行和列交換。或者說行列式每一行轉為列,列轉為行

行列式和它的轉置行列式,值相等;

2.互換行列式任意兩行/列,值會變號;

3. 行列式某一行/列都乘一個系數k,最后的值會乘k;

4. 行列式中有某兩行/列成比例,那么行列式的值為0;

5. 行列式的某一行/列,每一項都拆成兩項。那么行列式可以被拆成兩個行列式之和,各自取一項,其他行/列不變。

6. 某行/列 乘k倍加到另一行/列,行列式值不變。

   這個性質有一個常見用法,對於一個高於三階的行列式,直接計算比較麻煩,用第一行取消除其他行的第一個值,用第二行去消除以下行的第二個值。。。形成一個上三角行列式。上三角行列式的值等於對角線乘積,計算便捷。

 

一類較為特殊的行列式:列等和行列式

| a+x  a  a  a|

| a  a+x  a  a|

| a  a  a+x  a|

| a  a  a  a+x|

對於這種行列式,它每一行/列相加后,值相等。

將其他行/列全部加到第一行/列上,提取出來,第一行/列就全成了1,重新做成上三角行列式即可。

繼續延申,

|2    0    0....0    0    2|

|-1   2    0....0    0    2|

|0    -1   2....0    0    2|

|......       .|

|0    0    0....-1    2    2|

|0    0    0....0    -1    2|

對於這種行列式,第一行乘1/2,加到第二行;將第二行乘1/2,加到第三行。。。。每一行前面都可消除到上三角,最后一行則會變成2+1+....+ 1/2^(n-2) =2^n+1    -2

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余子式:n階行列式中,aij 所在的第i行和第j列去掉,剩下的就是aij 的余子式。

|1  2   3      4|

|5  6   7   8|

|9    10    11  12|

|13     14      15     16|

用第一行展開,這個行列式的值就是1*|6    7    8|-2*|5     7    8|+3*|5    6    8|-  4*|5    6    7|

                    |10 11 12|     |9   11  12|     |9  10  12|       |9  10  11|

                    |13 14 15|     |13 15 16|      |13 14 16|       |13  14 15|

代數余子式:(-1)i+j 稱為aij 的代數余子式,Aij 

展開法則:行列式等於某行/列元素與其對應余子式乘積的和。

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克拉默法則。行列式解方程組常用

n個方程,n個未知數的線性方程組。

|a11x1+a12x2+.......+a1nxn=b1

|a21x1+a22x2+.......+a2nxn=b2

.......

|an1x1+an2x2+.......+annxn=bn

令其系數行列式為D

這個方程組有唯一解,x1=D1/D    x2=D2/D ....   Di是指將D的第i列換成常數列b

1. 若D為0,則方程組無解或解不唯一;反之方程組有唯一解。

2. 常數項b不全為0,稱為非齊次線性方程組,反之為齊次。 

x1+2x2+x3=0

x1+x2+x3=0

x1+2x3=3       這樣的方程組就是非齊次

   齊次方程組肯定有解,讓所有x都為0就滿足了。這個解又叫零解。

3. 對於一個齊次線性方程組,系數行列式D為0,有非零解;反之只有零解。

 

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方陣行列式:一個方陣矩陣的行列式。

性質:

|A|=|AT|

|λA|=λn|A|   

|AB|=|BA|=|A||B|

|Am|=|A|m

 


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