第三節 行列式按行(列)展開


第三節 行列式按行(列)展開

一.數學概念

余子式和代數余子式

n階行列式中,把元素 img 所在第i行和第j列划去后,留下來的n-1階行列式叫做元素 img余子式,記作 img ,記

img ,

img 叫做元素 img代數余子式

二.原理,公式

引理 一個n階行列式,如果其中第i行所有元素除 img 外都為零,那么這行列式等於 img 與它的代數余子式的乘積。

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定理3.1 行列式等於它的任一行(列)的各元素與其對應的代數余子式乘積之和。即

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推論 行列式某一行(列)的元素與另一行(列)的對應元素的代數余子式乘積之和等於零,即

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范德蒙德(Vandermonde)****行列式

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三.重點,難點分析

本節重點是行列式按行(列)展開的引理、定理、推論。靈活准確的應用行列式的性質和展開定理及其引理是快速、准確計算行列式的關鍵。而行列式展開定理的推論不僅告訴我們計算行列式時必須用某一行(列)的元素分別乘以該行(列)對應元素的代數余子式乘積之和時才是該行列式的值。否則乘以其它行(列)對應的元素的代數余子式的乘積之和則為零,而且該推論和展開定理並用可以計算行列式中的參數。

Vandermonde行列式雖然給出了一個計算公式,但是對於某些特殊的行列式怎么變成Vandermonde行列式的形式確是比較困難,當然用Vandermonde行列式能夠計算一些難度較大的行列式的計算。

四.典型例題分析

例2****.設4階行列式的第2列元素依次為2,m,k,3,第2列元素的余子式依次為1,-1,1,-1,第4行元素的代數余子式依次為3,1,4,2,且行列式值為1,求m,k

解:這是一道用行列式的展開定理和推論並用的計算行列式中的參數m,k的題型。由行列式的展開定理及其推論得

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解得 img

例3****.計算

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解:本題從表面上它不是Vandermonde行列式,但是我們可以用行列式的性質將其變成行列的形式,將D的第1列分別乘 img 加到第3列,得

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