行列式的性质三

行列式的性质三
行列式的性质三

的行与列互换(顺序不变),得到的新行列式,记为1212n n

n n nn a a a a a 1212n n n n nn

a a a a a 1112112212n

i i i in in

n n nn

a a a a a a a a '''+++

将行列式某一行(列)的各元素乘以同一数后加到另一行(列)对应的元素上,行7. n 阶行列式中任意一行(列)的元素与另一行(列)相应元素的代数余子式乘积之

1111211212122121212n n

i i in i i in

i j i jn in j j jn n n nn n n nn a a a a a a a a a a ka a ka a ka a a a a a a a a a =+++11112112121212n n

i i in i i in n n nn n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a '''+12112200n n nn a a a a a =2121(1)00n n a a -=-

三、例题讲解

1122120

n n nn a a a a a =2

1

1

(1)

n nn nn

a a a -=-

行列式的性质

行列式的性质 基本性质 性质1 行列式与它的转置行列式相等。 性质2 互换行列式的两行(列),行列式变号。 推论 如果行列式有两行(列)完全相同,则此行列式为零。 性质3 行列式的某一行(列)中所有的元素都乘以同一数k ,等于用数k 乘此行列式。 推论 行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式符号的外面。 性质4 行列式中如果有两行(列)元素成比例,则此行列式等于零。 性质5 若行列式的某一行(列)的元素都是两数之和,例如第j 列的元素都是两数之和 性质6 把行列式的某一列(行)的各元素乘以同一数然后加到另一列(行)对应的元素上去,行列式不变。 一般利用行列式的定义计算高阶行列式比较繁琐,下面我们将推导出行列式的一些性质,为行列式的计算做准备. 设 111212122212 n n n n nn a a a a a a D a a a = , 112111222212n n T n n nn a a a a a a D a a a = 称行列式T D 为D 的转置行列式.T D 可以看成是D 的元素沿着主对角线旋转180所得,亦可看成是将D 的所有行(列)按序写成所有列(行)所得(即所谓行列互换). 性质1. 1 行列式的值与其转置行列式的值相等,即 111212122212 n n n n nn a a a a a a a a a 112111222212n n n n nn a a a a a a a a a = . 证明 将等式两端的行列式分别记作D 和T D ,对行列式的阶数用数学归纳法. 当2n =时,可以直接计算出T D D =成立,假设结论对小于n 阶的行列式都成立,下面考虑n 阶的情况. 根据定义 1111121211n n D a A a A a A =++ +,

线性代数行列式算与性质

线性代数行列式的计算与性质 行列式在数学中,是一个函数,其定义域为的矩阵,取值为一个标量,写作或。行列式可以看做是有向面积或体积的概 念在一般的欧几里得空间中的推广。或者说,在维欧几里得空间中,行列式描述的是一个线性变换对“体积”所造成的影响。无论是在线性代数、多项式理论,还是在微积分学中(比如说换元积分法中),行列式作为基本的数学工具,都有着重要的应用。 行列式概念最早出现在解线性方程组的过程中。十七世纪晚期,关孝和与莱布尼茨的著作中已经使用行列式来确定线性方程组解的个数以及形式。十八世纪开始,行列式开始作为独立的数学概念被研究。十九世纪以后,行列式理论进一步得到发展和完善。矩阵概念的引入使得更多有关行列式的性质被发现,行列式在许多领域都逐渐显现出重要的意义和作用,出现了线性自同态和矢量组的行列式的定义。 行列式的特性可以被概括为一个多次交替线性形式,这个本质使得行列式在欧几里德空间中可以成为描述“体积”的函数。 矩阵 A 的行列式有时也记作 |A|。绝对值和矩阵范数也使用这个记法,有可能和行列式的记法混淆。不过矩阵范数通常以双垂直线来表示(如: ),且可以使用下标。此外,矩阵的绝对值是没有定义的。因此,行 列式经常使用垂直线记法(例如:克莱姆法则和子式)。例如,一个矩阵: A= ? ? ? ? ? ? ? i h g f e d c b a , 行列式也写作,或明确的写作: A= i h g f e d c b a , 即把矩阵的方括号以细长的垂直线取代 行列式的概念最初是伴随着方程组的求解而发展起来的。行列式的提出可以追溯到十七世纪,最初的雏形由日本数学家关孝和与德国数学家戈特弗里德·莱布尼茨各自独立得出,时间大致相同。

行列式的定义及其性质证明

行列式的定义及其性质证明 摘要:本文给出了与原有行列式定义不同的定义,利用此定义和引理导出定理,进一步导出行列式的性质,给出了行列式性质与以往教材不同的完整证明,形成了有关行列式的新的知识体系,通过定理性质的证明过程,重点在培养同学们的逻辑思维能力、推理能力和创新能力。 关键词:行列式;定义;性质;代数余子式;逆序数 1 基本定理与性质的证明 引理设t为行标排列q1q2…qn与列标排列p1p2…p n的逆序数之和,若行标排列与列标排列同时作相应的对换,则t的奇偶性不变。 证明根据对换定理:一个排列中的任意两个元素对换,排列改变奇偶性。若行标排列与列标排列同时作相应的对换,则行标排列的逆序数与列标排列的逆序数的奇偶性同时改变,因而它们的逆序数之和的奇偶性不变。 定理1 n阶行列式也可定义为 证明由定义1和引理即可证得。 性质1 行列式与它的转置行列式相等(由定理1即可证得)。 (根据性质1知对行成立的性质对列也成立) 性质2 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。 证明利用定理1和代数余子式的定义即可证得。 性质3 如果行列式中有两行(两列)元素对应相等,则此行列式等于零。 证明(利用递推方法来证)设行列式中第k行和第j行的元素对应相等,由性质2可知 又A is=(-1)i+s(s=1,2,…,n),根据性质2,M i+s又可以展开成n-1项的和,每一项都是一实数与n-1阶行列式的乘积,以此类推,M i+s 总可以展开成一个实数与一个二阶行列式的乘积之和,即 (mi为实数,Di为含有原行列式中k行和j行的二阶行列式),这个二阶行列式的两行就是原n阶行列式中的k行j行对应的元素,由于这

工程数学教案12行列式的性质与计算

教案头 教学详案 一、回顾导入(20分钟) ——复习行列式的概念,按照定义计算一个四阶行列式,一般需要计算四个三阶行列式,如果计算阶数较高的行列式利用定义直接计算会比较麻烦,为简化行列式的计算,我们需要研究行列式的主要性质。 二、主要教学过程(60分钟,其中学生练习20分钟) 一、行列式的性质 定义 将行列式D 的行换为同序数的列就得到D 的转置行列式,记为T D 。 性质1 行列式与它的转置行列式相等。 性质2 互换行列式的两行(列),行列式变号。 推论 如果行列式有两行(列)完全相同,则此行列式为零。性质3 行列式的某一行(列)中所有的元素都乘以同一数k ,等于用数k 乘此行列式。 推论 行列式的某一行(列)中所有元素的公因子可以提到行列式符号的外面。性质4 行列式中如果有两行(列)元素成比例,则此行列式为零。性质5 若行列式的某一列(行)的元素都是两数之和。 性质6 把行列式的某一列(行)的各元素乘以同一数然后加到另一列(行)对应的元素上去,行列式不变。二、行列式按行(列)展开 定义 在n 阶行列式中,把元素 ij a 所在的第i 行和第j 列划去后,留下来的1-n 阶行列式叫做元素ij a 的余子式,记作ij A 。记ij j i ij M A +-=)1(,叫做元素ij a 的代数余子式。引理 一个n 阶行列式,如果其中第i 行所有元素除ij a 外都为零,那末这行列式等于ij a 与它的代数余子式的乘积,即 ij ij A a D =。定理 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 ),,2,1(,2211n i A a A a A a D in in i i i i =+++=。 推论 行列式任一行(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,即 j i A a A a A a D jn in j i j i ≠+++=,2211 。 行列式的代数余子式的重要性质: ???≠===∑=;,0,,1j i j i D D A a ij n k kj ki 当当δ???≠===∑=;,0, ,1j i j i D D A a ij n k jk ik 当当δ

线性代数之行列式的性质与计算

第二节 行列式的性质与计算 §2.1 行列式的性质 考虑11 1212122212n n n n nn a a a a a a D a a a = L L L L L L L 将它的行依次变为相应的列,得 11 21112 222 12n n T n n nn a a a a a a D a a a = L L L L L L L 称T D 为D 的转置行列式 . 性质1 行列式与它的转置行列式相等.(T D D =) 事实上,若记111212122212n n T n n nn b b b b b b D b b b = L L L L L L L L L L 则(,1,2,,)ij ji b a i j n ==L 1212() 12(1)n n p p p T p p np D b b b τ∴=-∑L L 1212()12(1).n n p p p p p p n a a a D τ=-=∑L L 说明:行列式中行与列具有同等的地位, 因此行列式的性质凡是对行成立的结论, 对列也同样成立. 性质2 互换行列式的两行(i j r r ?)或两列(i j c c ?),行列式变号. 例如 123 123086351.351 086 =- 推论 若行列式D 有两行(列)完全相同,则0D =. 证明: 互换相同的两行, 则有D D =-, 所以0D =. 性质3 行列式某一行(列)的所有元素都乘以数k ,等于数k 乘以此行列式,即 111211112112121212 n n i i in i i in n n nn n n nn a a a a a a ka ka ka k a a a a a a a a a =L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L 推论:(1) D 中某一行(列)所有元素的公因子可提到行列式符号的外面;

行列式的定义及性质

行列式的定义及性质 (张俊敏) ● 教学目标与要求 通过学习,使学生理解n 阶行列式的定义,熟练掌握二、三阶行列式性质,能运用性质求行列式的值。 ● 教学重点与难点 教学重点:n 阶行列式的定义及性质。 教学难点:n 阶行列式定义的理解。 ● 教学方法与建议 通过复习高中时所学过的二阶与三阶行列式,了解行列式及其应用,在此基础上引出一般意义上的n 阶行列式定义。要特别指出:行列式是一种运算,其结果是一个数;其意义在于在由数组成的形式(方阵)与数域之间建立了一种联系,使得我们可以通过数来研究形式的东西,同时可以通过形式的东西来研究与数有关的问题。 ● 教学过程设计 1.问题的提出 求解二、三元线性方程组 (二元线性方程组???=+=+22221 211 212111b x a x a b x a x a ,当021122211≠-a a a a 时,可用消元法求得解为: 22 21 1211 222121********* 122211a a a a a b a b a a a a b a a b x = --= 二阶、三阶行列式

22 212 1122 211112112221121 12112a b a a a a b a a a a a a b b a x = --= )二阶与三阶行列式 1. 二阶行列式:(回顾高中时的二阶与三阶行列式) 1112 112212212122 det()a a A a a a a a a = =-,其中A 为方程组的系数矩阵。 2. 三阶行列式: 32 3122 21133331232112333223221133 32 31 23222113 1211 a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a +-= 注:(1)这是把三阶行列式转化为比它低一阶的二阶行列式进行的计算。三阶行列式算出来也是一个数。 (2)三阶行列式 也是方形矩阵上定义的一种运算。 2. n 阶行列式的定义: 1112122 23 221 23 22122211 12 23 1 3 1 2 21 22 2,1 111 2 ,1 (1)n n n n n n nn n n nn n n nn n n n n n n n a a a a a a a a a a a a D a a a a a a a a a a a a a a a a a a -+-= =-+ +- n 阶行列式中去掉元素ij a 所在行所在列的元素后,得到的 1n -阶行列式叫做ij a 的余子式,记作ij M ,即11 1,11,111,11,11,11,1,11,11,11,1 ,1 ,1 j j n i i j i j n n ij i i j i j i n n n j n j nn a a a a a a a a M a a a a a a a a -+----+-++-+++-+= 并称(1)i j ij ij D M +=-为ij a 的代数余子式。引入这两个记号则可将(2.4)式简记为 111111********* det (1)(1)k n n n n k k k A a M a M a M a M ++==-+ +-=-∑ (2.5)

行列式的计算方法(课堂讲解版)

计算n 阶行列式的若干方法举例 n 阶行列式的计算方法很多,除非零元素较少时可利用定义计算(①按照某一列或某一行展开②完全展开式)外,更多的是利用行列式的性质计算,特别要注意观察所求题目的特点,灵活选用方法,值得注意的是,同一个行列式,有时会有不同的求解方法。下面介绍几种常用的方法,并举例说明。 1.利用行列式定义直接计算 例 计算行列式 0 0100 200 100 00n D n n = - 解 D n 中不为零的项用一般形式表示为 1122 11!n n n n n a a a a n ---=. 该项列标排列的逆序数t (n -1 n -2…1n )等于(1)(2) 2 n n --, 故(1)(2) 2 (1) !.n n n D n --=- 2.利用行列式的性质计算 例: 一个n 阶行列式n ij D a =的元素满足,,1,2, ,,ij ji a a i j n =-= 则称D n 为反对称 行列式, 证明:奇数阶反对称行列式为零. 证明:由ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2, ,ii a i n == 故行列式D n 可表示为1213112 23213 233123000 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式的性质T A A =,1213112 23213 23312300 00 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300( 1)0 n n n n n n n a a a a a a a a a a a a -=------(1)n n D =- 当n 为奇数时,得D n =-D n ,因而得D n = 0.

行列式的性质及应用

题目 (1) 摘要 (1) 正文 (1) 一.问题的提出 (1) 二.排列 (1) 三.行列式 (1) 四.n阶行列式具有的性质 (2) 五.行列式的计算 (3) (一)数字型行列式的计算 (3) (二)行列式的概念与性质的例题 (6) (三)抽象行列式的计算 (6) (四)含参数行列式的计算 (7) A 的证明 (7) (五)关于0 (六)特殊行列式的解法 (8) (七)拉普拉斯定理 (9) 参考文献 (10) 致谢 (11) 外文页 (12) 行列式的性质及计算

王峰 摘 要 在线性代数中,行列式是一个重要的基本工具,直接计算行列式往往是困难和繁琐的,特别当行列式的元素是字母时更加明显,因此熟练地掌握行列式的计算方法是非常重要的。行列式的重点是计算,应当在理解n 阶行列式的概念,掌握行列式性质的基础上,熟练正确地计算三阶,四阶行列式,也会计算简单的n 阶行列式的值.计算行列式的基本方法是:按行(列)展开公式,通过降阶来实现。但在展开之前往往先通过对行列式的恒等变形,以期新的行列式中能构造出较多的零或有公因式,从而可简化计算,行列式计算的常用技巧有,三角化法,递推法,数学归纳法,公式法。 关键词 三角化法 递推法 数学归纳法 公式法 一.问题的提出 在实践中存在许多解n 元一次方程组的问题,如 ①11112212112222 a x a x b a x a x b +=??+=? ②11112211121222221122n n n n n n nn n n a x a x a x b a x a x a x b a x a x a x b +++=??+++=????+++=? 对于①我们可以解出,但对于②,我们有什么方法解出呢?我想可以用行列式的知识。 二.排列 定义1 由1.2……n 组成的一个有序数组称为一个n 级排列。n 级排列的总数为 (1)(2)21!n n n n ?-?-?= (n 的阶乘个)。 定义2 在一个排列中,如果一队数的前后位置与大小顺序相反,即前面的大于后面的数,那么它 们就称为一个逆序。一个排列中逆序的总数就称为这个排列的逆序数。 定义3 逆序数为偶数的排列称为偶排列,逆序数为奇数的排列称为奇排列。 例1 决定以下9级排列的逆序数,从而决定它们的奇偶性 134782695 解 逆序数为10,是偶排列。 三.行列式: 定义(设为n 阶):n 阶行列式 是取自不同行不同列的n 个元素的乘 积的代数和,它由n !项组成,其中带正号与带负号的项各占一半,12()n j j j τ 表示排列 12n j j j 的 12121211 12121222()121 2(1)n n n n n j j j j j nj j j j n n nn a a a a a a A a a a a a a τ= = -∑

习题1-3 行列式的性质

1、用行列式的性质计算下列行列式: () 134215352152809229092 ; 【分析】可见行列式中1,2两列元素大部分数字是相等的,列差同为1000,易于化为下三角行列式,于是, 【解法一】 3421535215280922909221 c c -34215100028092100012 r r -61230 280921000 下三角6123000。 【解法二】 34215352152809229092 12 r r -6123 6123 2809229092 21 c c -6123 280921000 下三角6123000。 () 2ab ac ae bd cd de bf cf ef ---; 【分析】各行、列都有公因,抽出后再行计算。 【 解 】 ab ac ae bd cd de bf cf ef ---123 a r d r f r ←←← b c e adf b c e b c e ---12 3 b c c c e c ←←←1111 111 1 1 adfbce --- 上三角2(1)2abcdef -?-?4abcdef =。 () 31111111111 1 1 1111 ------; 【分析】将第一行加到以下各行即成为上三角行列式, 【解】 1111111111 1 1 1111 ------213141 r r r r r r +++1111022200220002 上三角3 12 ?8=。 2、把下列行列式化为上三角形行列式,并计算其值:

() 12240 4135 31232 051-----; 【解法一】 224 4 1353 1232 5 1 -----21 c c ?2240 143513230 2 5 1 ------21 r r ?1435 2240 13230 2 5 1 ----- 270=-。 【解法二】 2 240 4 1353 1232 5 1 -----1 2 r ←1120 41352 31232 5 1 -----21 c c ?1120 1435 213230 2 5 1 ------ 上三角221(1)(135)??-?-270=-。 () 21234 234134124123 。 【分析】该行列式属于同行元素之和相等的类型,应将2,3,4列加到第1列: 【解】 1234 234134124123 1234 () c c c c +++10234 103411041210123213141 r r r r r r ---10 234011 3 02 22 111 ------ 3242 2 r r r r -+102 340113004 40 4 --- 上三角2 101(4) ??-160=。 3、设行列式 ij a m =(,1,2,,5)i j =L ,依下列次序对ij a 进行变换后,求其结果: 交换第一行与第五行,再转置,用2乘所有元素,再用(-3)乘以第二列加到第四列,最后用4除第二行各元素。 【解】 ()1交换第一行与第五行,行列式变号,结果为m -; ()2再转置,行列式的值不变,m -;

几种特殊类型行列式及其计算

1 行列式的定义及性质 1.1 定义[3] n 级行列式 1112121 22 212 n n n n nn a a a a a a a a a 等于所有取自不同行不同列的个n 元素的乘积12 12n j j nj a a a (1)的代数和,这里12 n j j j 是 1,2, ,n 的一个排列,每一项(1)都按下列规则带有符号:当12n j j j 是偶排列时,(1)带正号,当 12n j j j 是奇排列时,(1)带有负号.这一定义可写成 () () 121212 1112121 22 21212 1n n n n j j j n j j nj j j j n n nn a a a a a a a a a a a a τ= -∑ 这里 12 n j j j ∑ 表示对所有n 级排列求和. 1.2 性质[4] 性质1.2.1 行列互换,行列式的值不变. 性质1.2.2 某行(列)的公因子可以提到行列式的符号外. 性质1.2.3 如果某行(列)的所有元素都可以写成两项的和,则该行列式可以写成两行列式的和;这两个行列式的这一行(列)的元素分别为对应的两个加数之一,其余各行(列)与原行列式相同. 性质1.2.4 两行(列)对应元素相同,行列式的值为零. 性质1.2.5 两行(列)对应元素成比例,行列式的值为零. 性质1.2.6 某行(列)的倍数加到另一行(列)对应的元素上,行列式的值不变. 性质1.2.7 交换两行(列)的位置,行列式的值变号.

2 行列式的分类及其计算方法 2.1 箭形(爪形)行列式 这类行列式的特征是除了第1行(列)或第n 行(列)及主(次)对角线上元素外的其他元素均为零,对这类行列式可以直接利用行列式性质将其化为上(下)三角形行列式来计算.即利用对角元素或次对角元素将一条边消为零. 例1 计算n 阶行列式 ()123231111001 0001 n n n a a D a a a a a =≠. 解 将第一列减去第二列的 21a 倍,第三列的3 1a 倍第n 列的 1 n a 倍,得 1 223 111110 000000 n n n a a a a D a a ?? --- ?? ? = 1221n n i i i i a a a ==?? =- ?? ? ∑ ∏. 2.2 两三角型行列式 这类行列式的特征是对角线上方的元素都是c ,对角线下方的元素都是b 的行列式,初看,这一类型似乎并不具普遍性,但很多行列式均是由这类行列式变换而来,对这类行列式,当 b c =时可以化为上面列举的爪形来计算,当b c ≠时则用拆行(列)法[9]来计算. 例2 计算行列式

第一讲A 行列式的基本内容和行列式的几种形式

第一讲 行列式 一、内容提要 (一)n 阶行列式的定义 ∑-=????? ? ??????= n n j j j njn j j j j j nn n n n n a a a a a a a a a a a a D 21212211) (2 1 2222111211) 1(τ (二)行列式的性质 1.行列式与它的转置行列式相等,即T D D =; 2.交换行列式的两行(列),行列式变号; 3.行列式中某行(列)元素的公因子可提到行列式外面来; 4.行列式中有两行(列)元素相同,则此行列式的值为零; 5.行列式中有两行(列)元素对应成比例,则此行列式的值为零; 6.若行列式中某行(列)的元素是两数之和,即 nm n n in in i i i i n a a a b a b a b a a a a D 212 21 111211+++=, 则 nn n n in i n nn n n in i n a a a b b b a a a a a a a a a a a a D 2 1 121112112 1 121 11211+= 7.将行列式某行(列)的k 倍加到另一行(列)上去,行列式的值不变。 (三)行列式依行(列)展开 1.余子式与代数余子式 (1)余子式的定义 去掉n 阶行列式D 中元素ij a 所在的第i 行和第j 列元素,剩下的元素按原位置次序所构成的n-1阶行列式称为元素ij a 的余子式,记为ij M (2)代数余子式的定义 ij a 的代数余子式的记为ij j i ij ij M A A +-=) 1(, 2.n 阶行列式D 依行(列)展开 (1)按行展开公式 ∑ =?? ?≠==n j kj ij k i k i D A a 1 (2)按列展开公式

行列式的性质

教学单元教案设计

教学单元讲稿 一、复习提问与上次课作业典型问题答疑 1. 二、三阶行列式的定义及计算法则 2. n 阶行列式的定义,并讲解P23 T1(1)(2) P23 T2 T3 二、教学单元名称 第三节 行列式的性质 三、课程导入 复习导入 四、分析思路 首先给出对换的概念及对换如何改变排列的奇偶性,再推导出出行列式的6条性质,最后通过讲解几个例题让学生掌握行列式的性 质。 五、讲授内容 第三节 行列式的性质 对换 对换的定义:在排列中,将任意两个元素对调,其余元素不动,这种作出新排列的手续叫做对换. 将相邻两个元素对调,叫做相邻对换. 例:b b b a a a l ΛΛ11 ——b b a b a a l ΛΛ11. 定理1 一个排列中的任意两个元素对换,排列改变奇偶性. 推论

奇排列调成标准排列的对换次数为奇数, 偶排列调成标准排列的对换次数为偶数. 证明 : 由定理1知对换的次数就是排列奇偶性的 变化次数,而标准排列是偶排列(逆序数为0),因此知推论成立 定理2 :n 阶行列式为: .)1(211 21 2322211312 112 1 n p p p t n n n n a a a a a a a a a a a a ΛΛ ΛΛΛΛΛΛ -∑= 其中t 为n p p p Λ21的逆序数. (以4阶行列式为例,对证明过程作以说明) (补充)定理3 n 阶行列式也可定义为 .)1(1 2 121 11 21 2322211312 11n q p q p q p t n n n n a a a a a a a a a a a a ΛΛ ΛΛΛΛΛΛ -∑= 其中n p p p Λ21和 n q q q Λ21是两个n 级排列,t 为行标排列逆序数与列标排列逆序数的和.

线性代数之行列式的性质及计算讲解学习

线性代数之行列式的性质及计算

第二节 行列式的性质与计算 §2.1 行列式的性质 考虑11 1212122212n n n n nn a a a a a a D a a a = L L L L L L L 将它的行依次变为相应的列,得 11 21112 222 12n n T n n nn a a a a a a D a a a = L L L L L L L 称T D 为D 的转置行列式 . 性质1 行列式与它的转置行列式相等.(T D D =) 事实上,若记111212122212n n T n n nn b b b b b b D b b b = L L L L L L L L L L 则(,1,2,,)ij ji b a i j n ==L 1212() 12(1)n n p p p T p p np D b b b τ∴=-∑L L 1212()12(1).n n p p p p p p n a a a D τ=-=∑L L 说明:行列式中行与列具有同等的地位, 因此行列式的性质凡是对行成立的结论, 对列也同样成立. 性质2 互换行列式的两行(i j r r ?)或两列(i j c c ?),行列式变号. 例如 123 123086351.351 086 =- 推论 若行列式D 有两行(列)完全相同,则0D =. 证明: 互换相同的两行, 则有D D =-, 所以0D =. 性质3 行列式某一行(列)的所有元素都乘以数k ,等于数k 乘以此行列式,即

111211112112121212 n n i i in i i in n n nn n n nn a a a a a a ka ka ka k a a a a a a a a a =L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L L 推论:(1) D 中某一行(列)所有元素的公因子可提到行列式符号的外面; (2) D 中某一行(列)所有元素为零,则0D =; 性质4: 行列式中如果有两行(列)元素对应成比例, 则此行列式等于零. 性质5: 若行列式某一行(列)的所有元素都是两个数的和,则此行列式等于两个行列式的和.这两个行列式的这一行(列)的元素分别为对应的两个加数之一,其余各行(列)的元素与原行列式相同 .即 11121112212 n i i i i in in n n nn a a a a b a b a b a a a +++=L L L L L L L L L L L 1112112 12 n i i in n n nn a a a a a a a a a +L L L L L L L L L L L 111211212 n i i in n n nn a a a b b b a a a L L L L L L L L L L L . 证: 由行列式定义 1212()12(1)()n i i n p p p p p ip ip np D a a a b a τ=-+∑L L L 12121212()()1212(1)(1).n n i n i n p p p p p p p p ip np p p ip np a a a a a a b a ττ=-+-∑∑L L L L L L 性质6 行列式D 的某一行(列)的各元素都乘以同一数k 加到另一行(列)的相应元素上,行列式的值不变()i j r kr D D +=,即 111211212 i j n r kr i i in n n nn a a a a a a a a a +=L L L L L L L L L L L 11121112212 n i j i j in jn n n nn a a a a ka a ka a ka a a a +++L L L L L L L L L L L 计算行列式常用方法: 利用性质2,3,6, 特别是性质6把行列式化为上(下)三角形行列式, 从而, 较容易的计算行列式的值.

线性代数之行列式的性质及计算

第二节 行列式的性质与计算 § 行列式的性质 考虑111212122212 n n n n nn a a a a a a D a a a = 将它的行依次变为相应的列,得 112111222212n n T n n nn a a a a a a D a a a = 称T D 为D 的转置行列式 . 性质1 行列式与它的转置行列式相等.(T D D =) 事实上,若记1112 12122212 n n T n n nn b b b b b b D b b b = 则(,1,2, ,)ij ji b a i j n == 12 12 () 12(1)n n p p p T p p np D b b b τ∴=-∑12 12() 12(1).n n p p p p p p n a a a D τ=-=∑ 说明:行列式中行与列具有同等的地位, 因此行列式的性质凡是对行成立的结论, 对列也同样成立. 性质2 互换行列式的两行(i j r r ?)或两列(i j c c ?),行列式变号. 例如 123 123086351.351 086 =- 推论 若行列式D 有两行(列)完全相同,则0D =. 证明: 互换相同的两行, 则有D D =-, 所以0D =. 性质3 行列式某一行(列)的所有元素都乘以数k ,等于数k 乘以此行列式,即 111211112 11212 1 2 12 n n i i in i i in n n nn n n nn a a a a a a ka ka ka k a a a a a a a a a =

推论:(1) D 中某一行(列)所有元素的公因子可提到行列式符号的外面; (2) D 中某一行(列)所有元素为零,则0D =; 性质4: 行列式中如果有两行(列)元素对应成比例, 则此行列式等于零. 性质5: 若行列式某一行(列)的所有元素都是两个数的和,则此行列式等于两个行列式的和.这两个行列式的这一行(列)的元素分别为对应的两个加数之一,其余各行(列)的元素与原行列式相同 .即 1112111221 2 n i i i i in in n n nn a a a a b a b a b a a a +++=1112112 12n i i in n n nn a a a a a a a a a +1112112 12 n i i in n n nn a a a b b b a a a . 证: 由行列式定义 12 12() 12(1)()n i i n p p p p p ip ip np D a a a b a τ=-+∑ 12 12 12 12() () 1212(1)(1).n n i n i n p p p p p p p p ip np p p ip np a a a a a a b a ττ=-+-∑∑ 性质6 行列式D 的某一行(列)的各元素都乘以同一数k 加到另一行(列)的相应元素上,行列式的值不变()i j r kr D D +=,即 11121121 2 i j n r kr i i in n n nn a a a a a a a a a +=1112111221 2 n i j i j in jn n n nn a a a a ka a ka a ka a a a +++ 计算行列式常用方法: 利用性质2,3,6, 特别是性质6把行列式化为上(下)三角形行列式, 从而, 较容易的计算行列式的值. 例1: 计算行列式 2 324311112321311 (1)(2) 323 4 11310 4 25 1113 D --= -

关于-行列式一般定义和计算方法

关于行列式的一般定义和计算方法 n 阶行列式的定义 n 阶行列式 nn n n n n a a a a a a a a a 2 122221112 11= ∑-n n n j j j nj j j j j j a a a 21212121) ()1(τ 2 N 阶行列式是 N ! 项的代数和; 3、N 阶行列式的每项都是位于不同行、不同列N 个元素的乘积; 特点:(1)(项数)它是3!项的代数和; (2)(项的构成)展开式中的每一项都是取自行列式不同行不同列的三个元素之积.其一般项为: (3)(符号规律)三个正项的列标构成的排列为123,231,312. 它们都是偶排列; 三个负项的列标构成的排列为321,213,132, 它们都是奇排列. § 行列式的性质 性质1:行列式和它的转置行列式的值相同。 即 nn n n n n a a a a a a a a a 2 122221112 11= nn n n n n a a a a a a a a a 212221212111; 行列式对行满足的性质对列也同样满足。 32 2311332112312213a a a a a a a a a ---32 21133123123322113332 31 232221 13 1211 a a a a a a a a a a a a a a a a a a D ++==(1

性质2 互换行列式的两行(列),行列式的值变号. 如: D=d c b a =ad-bc , b a d c =bc-ad= -D 以r i 表第i 行,C j 表第j 列。交换 i ,j 两行记为r j i r ?,交换i,j 两列记作C i ?C j 。 性质3:如果一个行列式的两行(或两列)完全相同,那么这个行列式的值 等于零。 性质4:把一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素同乘以某一个常数k 的结果等于用这个常数k 乘这个行列式。(第i 行乘以k ,记作r i k ?) 推论1:一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素的公因式可以提到行 列式符号的前面。 推论2:如果一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素都为零,那么行 列式值等于零。 推论3:如果一个行列式的某二行(或某二列)的对应元素成比例,那么行列 式值等于零。

行列式的定义和性质及若干应用论文

行列式及其在初等数学中的应用 【摘 要】行列式是数学研究中的一类重要的工具之一, 它的应用非常广泛. 本文从以下四个方面对行列式的应用进行了论述: 探讨了行列式与线性方程组的关系以及在解线性方程组中的应用; 举例说明了行列式在初等代数中的应用, 如在因式分解中应用, 证明不等式以及恒等式;综述了行列式在解析几何中的若干应用,最后列举三阶行列式在高中数学的应用 【关键词】: 行列式; 矩阵; 线性方程组; 秩; 因式分解; 平面组; 点组 引言 行列式是研究数学的重要工具之一. 例如线性方程组、多元一次方程组的解、三维空间中多个平面组或多个点组的相关位置、初等代数、解析几何、n 维空间的投影变换、线性微分方程组等, 用行列式来计算是很便利的. 本文进一步研究探讨了行列式在线性方程组、初等代数、解析几何及高中数学四个方面的应用。 1 行列式的定义和性质 1.1行列式的定义 行列式与矩阵不同,行列式是一个值,它是所有不同行不同列的数的积的和,那些数的乘积符号由他们的逆序数之和有关,逆序数为偶数,符号为正,逆序数为奇数,符号为负。 例1 n n D n 000 00010020 0100 计算行列式 . 解: n D 不为零的项一般表示为!1n-1n a a a a nn n n 1122 ,故!) 1(2 ) 2)(1(n D n n n 1.2行列式的性质 行列式有如下基本性质:1、行列式的行列互换,行列式不变;2、互换行列式中的两行或者两列,行列式反号;3、行列式中某行乘以一个数等于行列式乘以这个数;4、行列式中某行或者某列乘以一个不为零的数,加到另外一行或者列上,行列式不变;5、行列式的某两行或者某两列成比例,行列式为零; 6、行列式的某一列或者某一行可以看成两列或两行的和时,行列式可拆另两个行列式的和。 例 2 一个n 阶行列式ij n a D 的元素满足,,,2,1,,n j i a a ji ij 则称反对称行列式,证明:奇阶数行列式为零. 证明: 由 ji ij a a 知ii ii a a ,即n i a ii ,2,1,0 .故行列式可表示为

行列式的定义

定义1 由n 个自然数1,2,,n 组成的一个无重复的有序数组12n i i i ,称为一个n 级排列. 例如,1234和2431都是4级排列,而45321是一个5级排列. 显然, n 级排列共有!n 个. 排列12n 中元素之间的次序为标准次序,这个排列是标准排列(通常也称为自然排列);其它的排列的元素之间的次序未必是标准次序. 定义2 在n 个不同元素的任一排列中,当某两个元素的次序与标准次序不同时,就说有一个逆序.也就是说,在一个n 级排列12t s n i i i i i 中,如果一个较大的数排在一个较小的数之前,即若t s i i >,则称这两个数,t s i i 组成一个逆序.一个排列中所有逆序的总数,称为这个排列的逆序数,记为12()n i i i τ 或τ. 例如,排列2431中,21,43,41,31是逆序,共有4个逆序.故排列2431的逆序数4τ=. 根据定义1.1.2,可按如下方法计算排列的逆序数: 设在一个n 级排列12n i i i 中,比(1,2,,)t i t n = 大的且排在t i 前面的数共有i t 个,则t i 的逆序的个数为i t ,而该排列中所有数的逆序的个数之和就是这个排列的逆序数.即 12121 ().n n n i i i i i t t t t τ==+++=∑ 例1 计算排列45321的逆序数. 解 因为4排在首位,故其逆序数为0; 比5大且排在5前面的数有0个,故其逆序数为0; 比3大且排在3前面的数有2个,故其逆序数为2; 比2大且排在2前面的数有3个,故其逆序数为3; 比1大且排在1前面的数有4个,故其逆序数为4. 可见所求排列的逆序数为 (45321)002349τ=++++=. 定义3 如果排列12n i i i 的逆序数为奇数,则称它为奇排列;若排列12n i i i 的逆序数为偶数,则称它为偶排列. 例如,2431是偶排列,45321是奇排列;标准排列12n 的逆序数是0,因此是偶排列. 2.对换 定义1 在排列12t s n i i i i i 中,将任意两数t i 和s i 的位置互换,而其余的数不动,就得到另一个排列.这种作出新排列的手续称为一次对换.将相邻两数对换,称为相邻对换. 例如,对换排列45321中5和1的位置后,得到排列41325. 经过对换,排列的奇偶性有何变化呢?我们有下面的基本事实.

行列式的性质

教学单元教案设计 授课周次第2周授课时间计划学时数 2 教学单元1-3行列式的性质 授课方式√理论课□实验(实训)课□上机课□其他 教学目标掌握对换的概念; 掌握n阶行列式的性质; 会利用n阶行列式的性质计算n阶行列式的值; 教学重点 及难点 行列式的性质; 教学方法与手段1.教学方法:讲授与讨论相结合; 2.教学手段:黑板讲解与多媒体演示. 教学过程 1.对换的概念及对换如何改变排列的奇偶性 2. 简单推导行列式的6条性质以及性质的应用 课外安排思考题: 1.把排列54132作一次对换变为24135,问相当于作几次 相邻对换?把排列12345作偶数次对换后得到的新排列是奇排列还是偶排列? 2.计算: a b a a a b b a a a b a D . 作业题: ?习题二:P23 T1(3) 7(2)(5)

教研室主任审批意见 教学反思 1.通过学习学员掌握了n阶行列式的定义和对换的概念; 2.对利用n阶行列式的定义和对换等方面的应用有待加强.

教学单元讲稿 一、复习提问与上次课作业典型问题答疑 1. 二、三阶行列式的定义及计算法则 2. n 阶行列式的定义,并讲解P23 T1(1)(2) P23 T2 T3 二、教学单元名称 第三节 行列式的性质 三、课程导入 复习导入 四、分析思路 首先给出对换的概念及对换如何改变排列的奇偶性,再推导出出行列式的6条性质,最后通过讲解几个例题让学生掌握行列式的性 质。 五、讲授内容 第三节 行列式的性质 1.3.1对换 对换的定义:在排列中,将任意两个元素对调,其余元素不动,这种作出新排列的手续叫做对换. 将相邻两个元素对调,叫做相邻对换. 例:b b b a a a l 11 ——b b a b a a l 11. 定理1 一个排列中的任意两个元素对换,排列改变奇偶性.

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