行列式典型例题
第二讲 行列式综合训练
第一部分
例2.1 计算行列式,其中对角线上元素都是a ,未写出的元素都是零.
n D =
11
a a
解 这道题可以用多种方法进行求解,充分应用了行列式的各种性质. 方法1 利用性质,将行列式化为上三角行列式.
n D 11c n
c a
-?=
101a a
a a
-
=1
1()n a a
a
--=n a -2
n a
-
方法2 仍然是利用性质,将行列式化为上三角行列式.
n D n 1
r r -=
111
a
a
a -- 1n
c c +=1
1
1
a a a +-
=n
a -2
n a
-
方法3 利用展开定理,将行列式化成对角行列式.
n D 1c 展开
=1
n a a
a -
+1
1
0010
(1)
0n n a
a +--
而 1
1
001
0(1)
0n n a
a +--
最后列展开=21
(1)n +-2
n a
a - =2
n a -- n D =1n a a -?-2n a -=n a -2n a -
方法4 利用公式
A O O
B
=A B .
将最后一行逐行换到第2行,共换了2n -次;将最后一列逐列换到第2列,也共换了2n -次.
n D =2(2)
(1)n --11a a
a
=
11a a
2
n a a -
=n
a -2
n a
-
方法5 利用公式
A O O
B
=A B .
例2.2 计算n 阶行列式:
11
21221
2
n n n n n
a b a a a a b a D a a a b ++=
+
(120n b b b ≠ )
解 采用升阶(或加边)法.该行列式的各行含有共同的元素12,,,n a a a ,可在保持 原行列式值不变的情况下,增加一行一列,适当选择所增行(或列)的元素,使得下一步化简后出现大量的零元素.
1211212212
1
00
n n n n n n a a a a b a a D a a b a a a a b +=++
升阶
213111
n r r r r r r +---=
12121
1001001
n
n
a a a
b b b ---
11
12,,1
j
j c c b j n -+
=+=
111211
1210000000
0n n
a a a a a
b b b b b +
++
=1121(1)n n n
a a
b b b b b +
++ 这个题的特殊情形是
12121
2
n n n n a x a a a a x a D a a a x
++=
+
=1
1
()n
n i i x
x a -=+∑
可作为公式记下来.
例2.3 计算n 阶行列式:
1
21111111
1
1n n
a a D a ++=
+
其中120n a a a ≠ .
解 这道题有多种解法. 方法1 化为上三角行列式
n
D 12,,i r r i n
-==
1
12
1
111
n
a a a a a +--
112,,j j
a c c a j n
+
==
2
1100n
b a a
其中11211n
i i b a a a ==++∑
1111n i i a a =??=+ ???∑,于是n D 12111n
n i i a a a a =??=+ ??
?∑ . 方法2 升阶(或加边)法
12111101110
1110
1
1
1n n a D a a +=++
升阶
12,3,,1
i r r i n -=+=
1211111001001
n
a a a ---
111
11
121,2,,1
12
11111
11j j
n
i j
c c a n
n j n i i n
a a a a a a a a +=+=-=+??
=
=+ ??
?∑
∑
方法3 递推法.将n D 改写为
1
2111011101
1
1n n
a a D a ++++=
+
n =
按c 拆开
12111111111
a a ++
+1
211011011n a a a ++
由于
12111111
111
a a ++ 1,,1
i n r r i n -=-=
1
21
1
1
a a 121n a a a -=
121101101
1
n
a a a ++
n =
按c 展开
1n n a D -
因此n D =1n n a D -121n a a a -+ 为递推公式,而111D a =+,于是
n D =1n n a D -121n a a a -+ =12n a a a 11211n n n D a a a a --??+ ???
=12n a a a 2122111n n n n D a a a a a ---?
?
++
???
=
=12n a a a 11211n D a a a ??+++
??? =12n a a a 12
1111n a a a ??
++++ ???
例2.4 设3
4312321
1
211
)(------=x x x x x x x f ,证明存在),1,0(∈ζ使0)(='ζf .
证 因为()f x 是关于x 的二次多项式多项式,在[]1,0上连续,(0,1)内可导,且
03
31221111)0(=------=f ,101
(1)1110121f =-=-
由罗尔定理知,存在)1,0(∈ζ,使0)(='ζf .
例2.5 计算D =2
2224444
1
111a
b c d a b c d a b c d . 解 这不是范得蒙行列式,但可借助求解范得蒙行列式进行求解.
方法1 借助于求解范得蒙行列式的技巧进行求解:从下向上,逐行操作.
D 2433221
r a r r ar r ar ---=
222222222111100()()()0()()()
b a
c a
d a
b b a
c c a
d d a b b a c c a d d a ---------
1c 展开
=()()()
b a
c a
d a ---2221
1
1
()()()b c d b b a c c a d d a +++ 3r 拆开
=()()()b a c a d a ---(3
3
3
111
b
c d b c d +222
1
11a b
c d b c d )
其中
3
3
3
1
11b c d b c d 23221
r b r r br --=22
2211
100()()
c b
d b c c b d d b ---- =()()
c b
d b --11
()()
c c b
d d b ++
=()()c b d b --[()()]d d b c c b +-+
由于2
2
21
11b
c d b c d 是范德蒙行列式,故2
2
2
111
b c d b c d =()()()c b d b d c ---
D =()a b c d +++()()()b a c a d a ---()()()c b d b d c --- 方法2 D 2131
41c c c c c c ---=
2
222222
4
4444
44
1000a
b a
c a
d a
a b a c a d a a b a c a d a --------- 1r 展开
=()()()
b a
c a
d a ---2222221
1
1
()()()()()()
b a
c a
d a b a b a c a c a d a d a +++++++++ 2131
c c c c --=()()()
b a
c a
d a ---221
()()b a c b d b b a b a x y
+--++ 1c 展开
=()()()
b a
c a
d a ---c b d b x
y
--
其中222()()x c b a b c ac bc ab =-+++++,222()()y d b a b c ad bd ab =-+++++
D =()a b c d +++()()()b a c a d a ---()()()c b d b d c ---
=()a b c d +++()()()a b a c a d ---()()()b c b d c d ---
方法3 用升阶法.由于行列式中各列元素缺乏3次幂的元素,在D 中添加3次幂的一 行元素,再添加一列构成5阶范得蒙行列式:
5D =2222
2333334444
4
11111a b c d x a b c d x a b c d x a b c d x 5D 按第5列展开得到的是x 的4次多项式,且3x 的系数为
4545(1)A D D +=-=-
又利用计算范得蒙行列式的公式得
5D =()()()()b a c a d a x a ----()()()c b d b x b ---()()()d c x c x d ---
=()()()b a c a d a ---()()c b d b --()d c -[()()()()]x a x b x c x d ----
=()()()b a c a d a ---()()c b d b --()d c -43
[()]x a b c d x -++++ 其中3
x 的系数为()()()b a c a d a ----()()c b d b --()d c -()a b c d +++
由3
x 的系数相等得:
D =()a b c d +++()()()b a c a d a ---()()()c b d b d c --- 例2.6 设4
32
232114
31
131
51||-=
A ,计算A 41 + A 42 + A 43 + A 44 = ? 其中A 4j (j= 1, 2, 3, 4)是|A |中元素a 4j 的代数余子式.
解 直接求代数余子式的和工作量大.可将414243A A A A +++改写为
414243
1111A A A
A ?+?+?+?,故
A 41 + A 42 + A 43 + A 44 11113211431
13151-=
1602102310121000-=
=41
602
(1)
0230
12+--=62
10
03202
61=-- 例2.7 求解方程:
11
111111()01
1211
11(1)x f x x n x -==---
解 方法1
()f x 1
2,,i r r i n
-==
111100
000100
(2)x x n x
-=---
=)2()1()1(1+----n x x x n
由题设知
0)2()1()1()(1=+---=-n x x x x f n
所以2,,1,0121-===-n x x x n 是原方程的解.
方法2 由题设知,当2,,2,1,0-=n x 时,由于行列式中有两列对应元素相同,行列式值为零,因此)(x f 可写成
)2()1()(+--=n x x Ax x f
于是原方程0)2()1()(=+--=n x x Ax x f 的解为:
2,,1,0121-===-n x x x n
例2.8 计算元素为a ij = | i -j |的n 阶行列式.
解 方法1 由题设知,11a =0,121a =,1,1,n a n =- ,故
01110212
n n n D n n --=
--
1,1,,2
i i r r i n n --=-=
01
1111
111
n ----
1,,1
j n c c j n +=-=
121
1
021
(1)2(1)020
1
n n n n n n ------=----
其中第一步用的是从最后一行起,逐行减前一行.第二步用的每列加第n 列.
方法2 01110
212
0n n n D n n --=
--
1
1,2,,111
1111
120
i i r r i n n n +-=----=--
1
2,,100120
123
1
j c c j n
n n n +=---=
---
=12(1)2(1)
n n n ----
例2.9 计算行列式22
111122
0000000b d b d c a c a D =
. 解 方法1 按第一列展开:
11
21120
000a c D a d b b =-0
000
1
1
11
2
2b d c a c d =1
1
11
22b d c a
b a -1
1
112
2b d c a c d
=(22b a -1
11
122b d c a c d )=(22b a -)22c d (11b a -)11c d
方法2 本题也可利用拉普拉斯展开定理进行计算,选定第2、3行,有:
112323
11(1)a c D d b +++=-22
22
a c d
b =(11b a 11d
c -)(22b a 22
d c -)
例2.10 计算2n D =
111
1
n
n
n
n
a b a b c d c d
,其中未写出的元素都是0.
解 方法1 利用公式
A O O
B
=A B .
采用逐行操作,将最后一行逐行和上行进行对换,直到换到第2行(作22n -次相邻对换);最后一列逐列和上列换,换到第2列(作22n -次相邻对换),得到
2n D =2(22)
(1)n --1
1
111
1
11
00000
n n n n n n n n a b c d a b a b c d c d ----
=2D 2(1)n D -=()n n n n a d b c -2(1)n D -=()n n n n a d b c -1111()n n n n a d b c -----2(2)n D -
= =()n n n n a d b c -1111()n n n n a d b c ----- 1111()a d b c -=1()n
i i i i i a d b c =-∏
方法2 利用行列式展开定理进行求解.
2n D 1r 展开
=1
1
111
1
11
n n n
n n n
a b a b a c d c d d ----
+12(1)n
n b +-1
1
1
11
1
1
10
n n n n n
a b a b c d c d c ----
上面第1个行列式是
A O O
B
的形式,而第2个行列式按第1列展开,所以
2n D =2112222(1)n n n n n n n a d D b c D -+----
=()n n n n a d b c -2(1)n D - = =1()n
i i i i i a d b c =-∏
例2.11 计算510001100011000110
001
1a a a
a D a a a a a ---=
------. 解 方法1 采用递推的方法进行求解.
5
D 125
c c c ++=
10000100011000110
1
1a a a
a a a a
a
a
-------- 1c 展开=
1001100110011a a a a a a a -------+51000
10
0()(1)110011a a a a a a a
a
+------- 即 51454()(1)D D a a +=+--, 41343()(1)D D a a +=+--,
31232()(1)D D a a +=+--, 221D a a =-+
故 2
3
4
5
51D a a a a a =-+-+-
方法2 采用降阶的方法进行求解.
5
D 12
(1)r a r +-=
2
2
1001100011000110001
1a a a a a a a a a a a -+---------
213
(1)r a a r +-+=
23
23
0101100011000110
001
1a a a a a a a a a a a a a
-+--+--------
2314
(1)r a a a r +-+-=
234
234
0011100011000110
001
1a a a a a a a a a a a a a a a
-+-+-+---------
23415
(1)r a a a a r +-+-+=
2345
00011100011000110
1
1a a a a a a a a a
a a a
-+-+---------
1r 展开
=2345514(1)(1)(1)a a a a a +-+-+-?--=23451a a a a a -+-+-
例2.12 证明
D n =
121
100010n
n n x
x a a a x a ----+
=111n n n n x a x a x a --++++
证 方法1 递推法 按第1列展开,有
D n = x D 1-n +(-1)
1
+n a n
1
1111n x
x
x
-----
= x D 1-n + a n
由于D 1= x + a 1,221
1
x D a x a -=
+,于是 D n = x D 1-n + a n =x (x D 2-n +a 1-n )+ a n =x 2
D 2-n + a 1-n x + a n
= = x
1
-n D 1+ a 2x
2
-n + + a 1-n x + a n =111n n n n x a x a x a --++++
方法2 第2列的x 倍,第3列的x 2
倍, ,第n 列的x 1
-n 倍分别加到第1列上
12
c xc n D +=
21121
10010000n n n n x x x a xa a a x a -----++
213
c x c +=
3212
12310
1000010001
0n n n n n n x x x a xa x a a a a x a --------+++
= =
11
1
x f
x
--- n r =
按展开
1(1)n f
+-1
1
11n x
x
x
----
=f
其中111n n n n f a a x a x x --=++++
或 D n
21123n n
c xc x c x c -++++=
122
1
1000010000
1n n x x
f
a a a x a -----+
1=按c 展开
1(1)n f +-1
1
11n x x
x
----
=1
1(1)
(1)n n f +---=f
其中1
11n n n n f a a x a x
x --=++++
方法3 利用性质,将行列式化为上三角行列式.
D n
21
32
1
111n n c c x c c x c c x
-+++=
1122
000000000n n n
n
n n n
x x x
a a a a a a k x
x x ---+
++
n =
按c 展开
x
1
-n k n = x
1
-n (
1
-n n x a + 21--n n x a + +x a 2
+a 1+x)
=111n n n n a a x a x x --++++
方法4 n r n D =按展开
1(1)n n a +-1000
100
001x x --- +
2
1(1)n n a +--
0000100001x x -- + +212(1)n a --100000
0001
x x --
+21(1)()n a x -+100000
000x x x
-
=(-1)
1
+n (-1)
1
-n a n +(-1)
2
+n (-1)
2
-n a 1-n x
+ +(-1)
1
2-n (-1)a 2x
2
-n +(-1)
n
2( a 1+x) x
1
-n
= 111n n n n a a x a x x --++++ 例2.13 计算n 阶“三对角”行列式
D n =
001
00010
00
1αβ
αβαβ
αβ
αβαβ
+++
+
解 方法1 递推法.
D n
1=
按c 展开
()αβ+D 1-n —
(1)
000
010
00
1n αβ
αβαβαβ
-++
1=
按r 展开
()αβ+D 1-n -αβD 2-n
即有递推关系式 D n =()αβ+D 1-n -αβD 2-n (n ≥3) 故 1n n D D α--=12()n n D D βα---
递推得到 1n n D D α--=12()n n D D βα---=223()n n D D βα---
= =221()n D D βα--
而1()D αβ=+,2D =
β
+α1αβ
β+α=22ααββ++,代入上式得
1n n n D D αβ--=
1n n n D D αβ-=+ (2.1)
由递推公式得
1n n n D D αβ-=+=12()n n n D ααββ--++
=α
2
D
2
-n +1
n n αβ
β-+=
=n α+1n αβ-+ +1n n
αββ-+=时=,当时,当--βαβα1)α(n αβαβ11
1≠??
???++++n n n
方法2 把D n 按第1列拆成2个n 阶行列式
D n =0
001000
10
00
1α
αβαβ
αβ
αβαβ
++
++
00010001000000
1β
αβαβ
αβαβαβ
αβαβ
+++
上式右端第一个行列式等于αD 1-n ,而第二个行列式
00010001000000
1β
αβαβ
αβαβαβ
αβαβ
+++
12,,i i c ac i n
--==
0001000010000
01β
β
ββ
=βn
于是得递推公式1n n n D D αβ-=+,已与(2.1)式相同.
方法3 在方法1中得递推公式
D n =()αβ+D 1-n -αβD 2-n
又因为当αβ+时 D 1=αβ+=β
αβα--2
2
21D αβ
αβαβ+=
+=2()αβ+-αβ=22ααββ++=β
αβα--3
3 D 3=
β
ααββ
ααββ
α+++1
10
=3()αβ+-2αβ()αβ+ = ()αβ+2
2
()αβ+=β
αβα--4
4
于是猜想11
n n n D αβαβ
++-=-,下面用数学归纳法证明.
当n=1时,等式成立,假设当n ≤k 时成立. 当n=k+1是,由递推公式得
D 1+k =()αβ+D k -αβD 1-k
=()αβ+βαβα--++11k k —αββαβα--k k =β
αβα--++2
2k k
所以对于n ∈N +
,等式都成立.
第二部分
这一部分的题是与矩阵、向量、特征值等后续内容有关的题,感觉困难的同学可以放到
相关内容学习后再看.但应注意考研题中关于行列式内容的出题,往往与后续内容联系较多.
例2.14 设A 为3×3矩阵, |A | =-2, 把A 按行分块为123A A A A ?? ?
= ? ???
, 其中(1,2,3)i A i =是
A 的第i 行, 则行列式
31
21
22A A A A -=______.
解
31
21
22A A A A -=31
21
22
A A A A -=321
2A A A =123
22||4A A A A -=-=
例2.15 判断题
(1) 若B A ,是可乘矩阵,则=AB B A . ( ) (2) 若B A ,均为n 阶方阵,则A B A B -=-. ( )
解 (1) 错误,因为B A ,不一定是方阵,即不一定有对应的行列式.
(2) 错误,例如取3003A ??= ???,2002B ??
= ???
,15A B A B -=≠-=.
例2.16 证明:奇数阶反对称矩阵的行列式为零.
证 ||||)1(||||||,A A A A A A A n T T -=-=-==-=(n 为奇数). 所以|A | = 0.
例2.17 (数四,01,3分)设矩阵1111
11111111
k
k A k k ?? ?
?= ? ???
,且秩()R A =3,则k = 解 由于1111
111111
11k k A k k =
124
r r r ++=
3333111
111111k k k k k k k
++++
=1
1111
11(3)
11111
1
k k k k +=11110100(3)00100001
k k k k -+-- =3
(3)(1)k k +-
由()R A =3,知A =0,而1k =时,()R A =1,故必有3k =-.
例2.18 若B A ,,C 均为3阶可逆方阵,1-=A ,2=B ,计算C B A C T 2
11)(2--.
解 C B A C T 211)(2--=2
311
2T C A B
C -- =2
2
3
11
2T
C A B
C
-=2
2
3
1
2A B
=2
例2.19 设3阶方阵B A ,满足方程 E B A B A =--2
,试求矩阵B 以及行列式B ,
其中101020201A ??
?= ? ?-??
. 解 由E B A B A =--2
,得E A B E A +=-)(2,即 ()()A E A E B A E +-=+
由于 201030202A E ??
?+= ? ?-??,180A E +=≠ 001010200A E ?? ?-= ? ?-??
,20A E -=≠ 111()()()()B A E A E A E A E ---=-++=-
1
001001/2010010200100--????
? ?== ? ?
? ?-????
所以2/1||=B .
例2.20 设A 为3阶方阵,A =2,求1
*1(
)32
A A --的值. 解 方法1 化为关于*
A 的形式进行计算.
利用公式1
11
()A A λλ--=,*1
A A A
-=,1n A A -*
=有
1*
1()32
A A --=1*23A A --=**23A A A -=**3A A -
=*
2A -=3*(2)A -=2
3(2)A -=32-
方法2 化为关于1
A -的形式计算. 利用公式1
11
()
A A λλ
--=
,*1A A A -=,1A -=
1
A
,有 1*1
()32A A --=1123A A A ---=14A --=3
(4)-1A
=32- 例2.21 (数四,98,3分)设B A ,均为n 阶方阵,A =2,B =-3,求1
*2-B A 的值.
解 1
*2-B
A =1
*2-B
A n =n
2
1
-n A
B
1?=n 212
-n 31-=3212--n 例 2.22 若21321,,,,ββααα都是4维列向量,且4阶行列式n =3221,,,αβαα,
m =1321,,,βααα,计算4阶行列式32112,,,αααββ+的值.
解 如果行列式的列向量组为n ααα,,,21 ,则此行列式可表示为n ααα,,,21 ,利用行列式的性质,有
=+21123,,,ββααα3211,,,αααβ+3212,,,αααβ=1231,,,αααβ--3221,,,ααβα
=1231,,,αααβ-+1223,,,ααβα=n m -
例2.23 计算行列式O
B A
O B A ,
,||||,其中
1
21
1
2(1)1
21121n n x n x n A x n n x n n -+??
?-+ ? ?=
?+- ? ?+-?
?
, 1
00
00
2000
010000B n n ??
?
? ?=
?
- ? ???
解 ||A =1
2
1
12(1)121121
n n x n x
n x n n x n n
-+-++-+-
12,,121000000
i r r i n
n n x
x x x x x x
-=-+-=
--
1,,1
n j c c j n +=-=
(1)
121
2000
00000
n n n x x x x +-+
这是逆对角的上三角行列式,所以
(1)12
(1)
(1)
(
)2
n n n n n A x x --+=-+ 又!||n B =,故12)1(!)2
)1(()1(2
-+-++-=n n n n x n x n n O B A O .
注 这里用了公式:若A 为m 阶方阵,B 为n 阶方阵,则
O A
B O
=(1)mn -A B .
例2.24 若A 为n 阶方阵,E 为单位矩阵,满足T
AA E =,0A <,求 A E +. 解 方法1 由T
AA E =有
A E +=T A AA +=()T A E A +=()T A E A +
=A ()T
E A +=A E A +=A A E +
即(1)A -A E +=0,而(1)A -0>,所以A E +=0.
方法2 因为 ()T A E A +=T T AA A +=T
E A +=A E +
即 A E +A =A E +
有(1)A -A E +=0,而(1)A -0>,所以A E +=0.
方法 3 由T
AA E =知矩阵A 为正交矩阵,即T AA =1,2
A =1,又因为0A <,所
以有1A =-,故
A E +=A 1E A -+=T
E A -+=E A -+
即2A E +=0,A E +=0.
例2.25 若A 为n 阶正定矩阵,E 为n 阶单位矩阵,证明A E +的行列式大于1. 证 方法1 因为A 为正定矩阵,因此所有的特征值大于零.设A 的n 个特征值为
1,1,2,,i i n λ== ,且0i λ>,由特征值的性质知,A E +的n 个特征值为
1,1,2,,i i n λ+= ,于是1(1)(1)1n λλ++> .
方法2 因为正定矩阵是对称矩阵,因此A 可对角阵,且所有的特征值大于零,故存在可逆阵P 有
11n P AP λλ-??
?= ? ???
(
0,1,2,,i i n λ>= )
即 11n A P P λλ-?? ?= ? ???
111n A E P P PP λλ--?? ?+=+ ? ??? =1111n P P λλ-+??
? ?
?+??
A E +=111
1
n P
P λλ-++
=1(1)(1)1n λλ++>
例2.26 设11112222a a A n
n n n a +?? ?+ ?= ? ?
+?? ,求A 解 利用特征值法进行求解,即利用公式12n A λλλ= .
11112222a
a A n
n n n a +?? ?+ ?= ? ?
+?? =1
000000
00a ?? ? ? ? ??? +1
1112222a n
n n n a ?? ?+
? ? ?
+??
= =11112222aE n n n n ?? ?
?+ ?
???
行列式经典例题及计算方法
行列式的例题 1.已知方程 01125208 42111111154115 21211111154113 21111113 23232=+ + -x x x x x x x x x ,求x 。 解:由行列式的加法性质,原方程可化为 32321 12520842111111154118 4211111x x x x x x + 3 232 2781941321111112793184 211111x x x x x x = = =(2-1)(3-1)(3-2)(x-1)(x-2)(x-3)=0 得x=1或x=2或x=3。 2.计算:(化三角形法) 3.拆行列法 42031 2852 51873 121D =
行列式的计算 (四)升级法(加边法) 112122 1212 ,0 n n n n n n a b a a a a b a D b b b a a a b ++= ≠+ 1 21121221 21 1000n n n n n n n a a a a b a a D a a b a a a a b ++=++ 解:1) 1 21121 1 00(2,31)10010 0n i n a a a b r r i n b b --=+-- 121 (1).n i n i i a b b b b ==+∑ 111 11100 (1,21)00 n i n i i i i n a a a b c b c i n b b =+++ =+∑ 行列式的计算 (二)箭形行列式 0121112 2,0,1,2,3. n n i n n a b b b c a D a i n c a c a +=≠= 解:把所有的第列的倍加到(1,,)i n = i i c a -1i +第1列,得: 11201()n i i n n i i b c D a a a a a +==-∑
上海市2019届高三数学一轮复习典型题专项训练:复数与行列式
上海市2019届高三数学一轮复习典型题专项训练 复数与行列式 一、复数 1、(2018上海高考)已知复数z 满足117i z i +=-()(i 是虚数单位),则∣z ∣= 2、(2017上海高考)已知复数z 满足3 0z z +=,则||z = 3、(2016上海高考)设i i Z 23+= ,期中i 为虚数单位,则Im z =__________________ 4、(宝山区2018高三上期末)若i z i 23-+= (其中i 为虚数单位),则Imz = . 5、(崇明区2018高三上期末(一模))若复数z 满足iz=1+i (i 为虚数单位),则z= . 6、(奉贤区2018高三上期末)复数 i +12 的虚部是________. 7、(静安区2018高三二模)若复数z 满足(1)2z i i -=(i 是虚数单位),则||z = 8、(普陀区2018高三二模)已知i 为虚数单位,若复数2(i)i a +为正实数,则实数a 的值为……………………………( ) )A (2 ()B 1 ()C 0 ()D 1- 9、(青浦区2018高三二模)若复数z 满足2315i z -=+(i 是虚数单位),则=z _____________. 10、(青浦区2018高三上期末)已知复数i 2i z =+(i 为虚数单位),则z z ?= . 11、(松江、闵行区2018高三二模)设m ∈R ,若复数(1i)(1i)m ++在复平面内对应的点位于实轴 上,则m = . 12、(松江区2018高三上期末)若i -2是关于x 的方程02 =++q px x 的一个根(其中i 为虚数单位,R q p ∈,),则q 的值为 A. 5- B. 5 C. 3- D. 3 13、(杨浦区2018高三上期末)在复平面内,复数2i z i -= 对应的点位于( ) A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限 14、(浦东新区2018高三二模)已知方程210x px -+=的两虚根为1x 、2x ,若12||1x x -=,则实数p 的值为( ) A. 3± B. 5± C. 3,5 D. 3±,5± 15、(浦东新区2018高三二模)在复数运算中下列三个式子是正确的:(1)1212||||||z z z z +≤+;(2)1212||||||z z z z ?=?;(3)123123()()z z z z z z ??=??,相应的在向量运算中,下列式子:(1)
行列式经典例题
大学-----行列式经典例题 例1计算元素为a ij = | i -j |的n 阶行列式. 解 方法1 由题设知,11a =0,121a =,1,1,n a n =-L L ,故 011102120 n n n D n n --= --L L M O L 1,1,,2 i i r r i n n --=-= L 0111111 1 1 n ----L L M O L 1,,1 j n c c j n +=-= L 121 1 021 (1)2(1)020 1 n n n n n n ------=----L L L L M O O L M L 其中第一步用的是从最后一行起,逐行减前一行.第二步用的每列加第n 列. 方法2 011102120 n n n D n n --= --L L M O L 11,2,,1 111111120 i i r r i n n n +-=----= --L L L M O L 1 2,,1 0012 01231 j c c j n n n n +=---= ---L L L M O L =1 2(1) 2(1) n n n ---- 例2. 设a , b , c 是互异的实数, 证明: 的充要条件是a + b + c =0. 证明: 考察范德蒙行列式:
= 行列式 即为y 2前的系数. 于是 = 所以 的充要条件是a + b + c = 0. 例3计算D n = 121 100010n n n x x a a a x a ----+K K M M M M K 解: 方法1 递推法 按第1列展开,有 D n = x D 1-n +(-1) 1 +n a n 1 11 11n x x x -----O O = x D 1-n + a n 由于D 1= x + a 1,221 1x D a x a -=+,于是D n = x D 1-n + a n =x (x D 2-n +a 1-n )+ a n =x 2 D 2-n + a 1-n x + a n =L = x 1 -n D 1+ a 2x 2 -n +K + a 1-n x + a n =1 11n n n n x a x a x a --++++L 方法2 第2列的x 倍,第3列的x 2倍,K ,第n 列的x 1 -n 倍分别加到第1列上 12 c xc n D += 2112 1 010010000n n n n x x x a xa a a x a -----++K K K M M M M K
行列式习题答案
行列式习题答案
2 线性代数练习题 第一章 行 列 式 系 专业 班 姓名 学号 第一节 n 阶 行 列 式 一.选择题 1.若行列式x 5 22 31521- = 0,则 = x [ C ] (A )2 (B )2- (C )3 (D )3- 2.线性方程组? ? ?=+=+4 733 22 1 21 x x x x ,则方程组的解),(2 1 x x = [ C ] (A )(13,5) (B )(13-,5) (C )(13, 5 -) (D )(5,13--) 3 . 方 程 09 3 142112 =x x 根的个数是 [ C ] (A )0 (B )1 (C )2 (D )3
3 4.下列构成六阶行列式展开式的各项中,取“+”的有 [ A ] (A )665144322315 a a a a a a (B )6553443226 11a a a a a a (C ) 34 6542165321a a a a a a (D ) 26 654413 3251a a a a a a 5.若55 443211) 541() 1(a a a a a l k l k N -是五阶行列式ij a 的一项,则l k ,的 值及该项的符号为[ B ] (A )3,2==l k ,符号为正; (B )3,2==l k ,符号为负; (C )2,3==l k ,符号为正; (D )2,3==l k ,符号为负 6.下列n (n >2)阶行列式的值必为零的是 [ BD ] (A) 行列式主对角线上的元素全为零 (B) 三角形行列式主对角线上有一个元素为零 (C) 行列式零的元素的个数多于n 个 (D) 行列式非零元素的个数小于n 个 二、填空题 1.行列式1 2 21 --k k 0 ≠的充分必要条件是 3,1 k k ≠≠- 2.排列36715284的逆序数是 13 3.已知排列397461t s r 为奇排列,则r = 2,8,5 s
线性代数重要知识点及典型例题答案
线性代数知识点总结 第一章行列式 二三阶行列式 N 阶行列式:行列式中所有不同行、不同列的n 个元素的乘积的和 勺L =力(jW'g 叫?叫 (奇偶)排列、逆序数、对换 行列式的性质:①行列式行列互换,其值不变。(转宜行列式D = D r ) ② 行列式中某两行(列)互换,行列式变号。 推论:若行列式中某两行(列)对应元素相等,则行列式等于零。 ③ 常数k 乘以行列 式的某一行(列),等于k 乘以此行列式。 推论:若行列式中两行 推论:行列式中某一行 ④ 行列式具有分行 ⑤ 将行列式某一行 行列式依行(列)展开:余子式M”、代数余子式州=(-1)砒 定理:行列式中某一行的元素与另一行元素对应余子式乘积之和为零。 克莱姆法则: 0 非齐次线性方程组:当系数行列式£>工0时,有唯一解:Xj= +(j = l 、2......n ) 齐次线性方程组 :当系数行列式D = 1^0时,则只有零解 逆否:若方程组存在非零解,则D 等于零 特殊行列式: 5 铅 a l3 5 ?21 ①转置行列式: ?21 a 22 U 23 "12 ^22 °32 Cl 3\ Cl 32 °33 勺3 ?23如 ②对称行列式:gj = 5 ③反对称行列式:勺= ~a ji 奇数阶的反对称行列式值为零 务2 a !3 ④三线性行列式: “22 0 方法:用?“22把"21化为零,。。化为三角形行列式 0 "33 (列) (列) 成比例,则行列式值为零; 元素全为 零,行列式为零。 可加性 的k 倍加到另一行(列)上,值不变
⑤上(下)三角形行列式:
行列式运算常用方法(主要) 行列式定义法(二三阶或零元素多的) 化零法(比例) 化三角形行列式法、降阶法.升阶法、归纳法、 第二章矩阵 矩阵的概念:A 〃伤(零矩阵、负矩阵、行矩阵.列矩阵.n 阶方阵、相等矩阵) 矩阵的运算:加法(同型矩阵) ------- 交换、结合律 数乘kA = (ka ij )m .n ---- 分配、结合律 注意什么时候有意义 一般AB*BA,不满足消去律:由AB=O,不能得A=0或B=0 (M)r = kA T (AB)T = B T A r (反序定理) 方幕:A kl A kz =A k ^kl 对角短阵:若 AB 都是N 阶对角阵,k 是数,贝ij kA 、A+B 、 A3都是n 阶对角阵 数量矩阵:相当于一个数(若……) 单位矩阵、上(下)三角形矩阵(若……) 对称矩阵 反对称矩阵 阶梯型矩阵:每一非零行左数第一个非零元素所在列的下方 制是0 数乘,乘法:类似,转置:每块转置并且每个子块也要转置 注:把分出来的小块矩阵看成是元素 逆矩阵:设A 是N 阶方阵,若存在N 阶矩阵B 的AB=BA=I 则称A 是可逆的. 力"=3(非奇异矩阵、奇异矩阵IAI=O.伴随矩阵) 初等变换1、交换两行(列)2.、非零k 乘某一行(列)3、将某行(列)的K 仔加到另一行(列)初等变换不改变矩阵的可逆性 初等矩阵都可逆 初等矩阵:单位矩阵经过一次初等变换得到的(对换阵倍乘阵倍加阵) (I o\ 等价标准形矩阵r O O 乘法 转置(A T )T = A (A + B)T =A r +B 1 几种特殊的矩阵: 分块矩阵:加法,
行列式典型例题
第二讲 行列式综合训练 第一部分 例2.1 计算行列式,其中对角线上元素都是a ,未写出的元素都是零. n D = 1 1 a a 解 这道题可以用多种方法进行求解,充分应用了行列式的各种性质. 方法1 利用性质,将行列式化为上三角行列式. n D 11c n c a -?= 101 a a a a - =11()n a a a -- =n a -2n a - 方法2 仍然是利用性质,将行列式化为上三角行列式. n D n 1 r r -= 111 a a a --1n c c += 1 1 1 a a a +-=n a -2 n a - 方法3 利用展开定理,将行列式化成对角行列式. n D 1c 展开 =1 n a a a -+1 1 001 (1) 0n n a a +-- 而 1 1 001 (1) 0n n a a +--最后列展开 = 21 (1)n +-2 n a a -=2 n a -- n D =1n a a -?-2n a -=n a -2n a - 方法4 利用公式 A O O B =A B . 将最后一行逐行换到第2行,共换了2n -次;将最后一列逐列换到第2列,也共换了2n -次.
n D =2(2) (1)n --11a a a = 11a a 2 n a a -=n a -2 n a - 方法5 利用公式 A O O B =A B . 例2.2 计算n 阶行列式: 1121221 2 n n n n n a b a a a a b a D a a a b ++= + (120n b b b ≠) 解 采用升阶(或加边)法.该行列式的各行含有共同的元素12,,,n a a a ,可在保持 原行列式值不变的情况下,增加一行一列,适当选择所增行(或列)的元素,使得下一步化简后出现大量的零元素. 12112122 1 2 1000 n n n n n n a a a a b a a D a a b a a a a b +=++升阶 213111 n r r r r r r +---= 12121100 1001 n n a a a b b b --- 11 12,,1 j j c c b j n -+ =+= 1 1121 1 12100000000 n n a a a a a b b b b b + ++ =1 12 1 (1)n n n a a b b b b b + ++ 这个题的特殊情形是 12121 2 n n n n a x a a a a x a D a a a x ++= +=1 1 ()n n i i x x a -=+∑ 可作为公式记下来. 例2.3 计算n 阶行列式: 12111 1111 1 1n n a a D a ++= +
行列式典型例题
第二讲 行列式综合训练 第一部分 例2.1 计算行列式,其中对角线上元素都是a ,未写出的元素都是零. n D = 11 a a O 解 这道题可以用多种方法进行求解,充分应用了行列式的各种性质. 方法1 利用性质,将行列式化为上三角行列式. n D 11c n c a -?= 101 a a a a - L O =11()n a a a -- =n a -2n a - 方法2 仍然是利用性质,将行列式化为上三角行列式. n D n 1 r r -= 111 a a a --O 1n c c += 1 1 1 a a a +-O =n a -2 n a - 方法3 利用展开定理,将行列式化成对角行列式. n D 1c 展开 =1 n a a a -O +1 1 001 0(1) 0n n a a +--L O O 而 1 1 01 0(1) 0n n a a +--L O O 最后列展开 =21 (1)n +-2 n a a -O =2 n a -- n D =1n a a -?-2n a -=n a -2n a - 方法4 利用公式 A O O B =A B . 将最后一行逐行换到第2行,共换了2n -次;将最后一列逐列换到第2列,也共换了2n -次.
n D =2(2) (1)n --11a a a O = 11a a 2 n a a -O =n a -2 n a - 方法5 利用公式 A O O B =A B . 例2.2 计算n 阶行列式: 1121221 2 n n n n n a b a a a a b a D a a a b ++= +L L M M M L (120n b b b ≠L ) 解 采用升阶(或加边)法.该行列式的各行含有共同的元素12,,,n a a a L ,可在保持 原行列式值不变的情况下,增加一行一列,适当选择所增行(或列)的元素,使得下一步化简后出现大量的零元素. 121121 221 2 1000 n n n n n n a a a a b a a D a a b a a a a b +=++L L L M M M M L 升阶 213111 n r r r r r r +---= L 12121100100100n n a a a b b b ---L L L M M M M L 11 12,,1 j j c c b j n -+ =+= L 111211 1 2100 00000 n n a a a a a b b b b b + ++L L L L M M M M L =1121(1)n n n a a b b b b b + ++L L 这个题的特殊情形是 12121 2 n n n n a x a a a a x a D a a a x ++= +L L M M M L =1 1 ()n n i i x x a -=+∑ 可作为公式记下来. 例2.3 计算n 阶行列式:
行列式-矩阵练习题
行列式 矩阵练习题 一、单项选择题 1. 设行列式D=a 522315 21-=0,则a =( B ). A. 2 B. 3 C. -2 D. -3 2. 设A 是k ×l 矩阵,B 是m ×n 矩阵,如果AC T B 有意义,则矩阵C 的为( B ). A. k ×m B. k ×n C. m ×l D. l ×m 3. 设A 、B 均为n 阶矩阵,下列各式恒成立的是( B ). A. AB=BA B. (AB)T =B T A T C. (A+B)2=A 2+2AB+B 2 D. (A+B)(A-B)=A 2-B 2 4. A 为n 阶方阵,下面各项正确的是( C ). A. |-A|=-|A| B. 若|A|≠0,则AX=0有非零解 C. 若A 2=A,则A=E D. 若秩(A)
线性代数典型例题
线性代数 第一章 行列式 典型例题 一、利用行列式性质计算行列式 二、按行(列)展开公式求代数余子式 已知行列式412343 344 615671 12 2 D = =-,试求4142A A +与4344A A +. 三、利用多项式分解因式计算行列式 1.计算22 1 12312231315 1319x D x -= -. 2.设()x b c d b x c d f x b c x d b c d x = ,则方程()0f x =有根_______.x = 四、抽象行列式的计算或证明 1.设四阶矩阵234234[2,3,4,],[,2,3,4]A B αγγγβγγγ==,其中234,,,,αβγγγ均为四维列向量,且已知行列式||2,||3A B ==-,试计算行列式||.A B + 2.设A 为三阶方阵,*A 为A 的伴随矩阵,且1 ||2 A = ,试计算行列式1*(3)22.A A O O A -??-??? ? 3.设A 是n 阶(2)n ≥非零实矩阵,元素ij a 与其代数余子式ij A 相等,求行列式||.A
4.设矩阵210120001A ?? ??=?? ???? ,矩阵B 满足**2ABA BA E =+,则||_____.B = 5.设123,,ααα均为3维列向量,记矩阵 123123123123(,,),(,24,39)A B αααααααααααα==+++++ 如果||1A =,那么||_____.B = 五、n 阶行列式的计算 六、利用特征值计算行列式 1.若四阶矩阵A 与B 相似,矩阵A 的特征值为 1111 ,,,2345 ,则行列式1||________.B E --= 2.设A 为四阶矩阵,且满足|2|0E A +=,又已知A 的三个特征值分别为1,1,2-,试计算行列式*|23|.A E + 第二章 矩阵 典型例题 一、求逆矩阵 1.设,,A B A B +都是可逆矩阵,求:111().A B ---+ 2.设00021000531 23004580034600A ?? ??? ? ??=?? ?????? ,求1.A - 二、讨论抽象矩阵的可逆性 1.设n 阶矩阵A 满足关系式320A A A E +--=,证明A 可逆,并求1.A -
矩阵典型习题解析
2 矩阵 矩阵是学好线性代数这门课程的基础,而对于初学者来讲,对于矩阵的理解是尤为的重要;许多学生在最初的学习过程中感觉矩阵很难,这也是因为对矩阵所表示的内涵模糊的缘故。其实当我们把矩阵与我们的实际生产经济活动相联系的时候,我们才会发现,原来用矩阵来表示这些“繁琐”的事物来是多么的奇妙!于是当我们对矩阵产生无比的兴奋时,那么一切问题都会变得那么的简单! 知识要点解析 2.1.1 矩阵的概念 1.矩阵的定义 由m×n 个数),,2,1;,,2,1(n j m i a ij ==组成的m 行n 列的矩形数表 ?? ?? ? ? ? ??=mn m m n n a a a a a a a a a A 2 1 22221 11211 称为m×n 矩阵,记为n m ij a A ?=)( 2.特殊矩阵 (1)方阵:行数与列数相等的矩阵; (2)上(下)三角阵:主对角线以下(上)的元素全为零的方阵称为上(下) 三角阵; (3)对角阵:主对角线以外的元素全为零的方阵; (4)数量矩阵:主对角线上元素相同的对角阵; (5)单位矩阵:主对角线上元素全是1的对角阵,记为E ; (6)零矩阵:元素全为零的矩阵。 3.矩阵的相等 设mn ij mn ij b B a A )(; )(==
若 ),,2,1;,,2,1(n j m i b a ij ij ===,则称A 与B 相等,记为A=B 。 2.1.2 矩阵的运算 1.加法 (1)定义:设mn ij mn ij b B A A )(,)(==,则mn ij ij b a B A C )(+=+= (2)运算规律 ① A+B=B+A ; ②(A+B )+C =A +(B+C ) ③ A+O=A ④ A +(-A )=0, –A 是A 的负矩阵 2.数与矩阵的乘法 (1)定义:设,)(mn ij a A =k 为常数,则mn ij ka kA )(= (2)运算规律 ① K (A+B ) =KA+KB , ② (K+L )A =KA+LA , ③ (KL ) A = K (LA ) 3.矩阵的乘法 (1)定义:设.)(,)(np ij mn ij b B a A ==则 ,)(mp ij C C AB ==其中∑== n k kj ik ij b a C 1 (2)运算规律 ①)()(BC A C AB =;②AC AB C B A +=+)( ③CA BA A C B +=+)( (3)方阵的幂 ①定义:A n ij a )(=,则K k A A A = ②运算规律:n m n m A A A +=?;mn n m A A =)( (4)矩阵乘法与幂运算与数的运算不同之处。 ①BA AB ≠ ②;00,0===B A AB 或不能推出 ③k k k B A AB ?≠)( 4.矩阵的转置
线性代数行列式经典编辑例题
线性代数行列式经典例题 例1计算元素为a ij = | i -j |的n 阶行列式. 解 方法1 由题设知,11a =0,121a =,1,1,n a n =-L L ,故 011102120 n n n D n n --= --L L M O L 1 ,1,,2 i i r r i n n --=-= L 0111111 1 1 n ----L L M O L 1,,1 j n c c j n +=-= L 121 1 021 (1)2(1)020 1 n n n n n n ------=----L L L L M O O L M L 其中第一步用的是从最后一行起,逐行减前一行.第二步用的每列加第n 列. 方法2 011102120 n n n D n n --= --L L M O L 11,2,,1 111111120 i i r r i n n n +-=----= --L L L M O L 1 2,,1 0012 01231 j c c j n n n n +=---= ---L L L M O L =1 2(1) 2(1) n n n ---- 例2. 设a , b , c 是互异的实数, 证明: 的充要条件是a + b + c =0. 证明: 考察范德蒙行列式:
= 行列式 即为y 2前的系数. 于是 = 所以 的充要条件是a + b + c = 0. 例3计算D n = 121 100010n n n x x a a a x a ----+K K M M M M K 解: 方法1 递推法 按第1列展开,有 D n = x D 1-n +(-1) 1 +n a n 1 11 11n x x x -----O O = x D 1-n + a n 由于D 1= x + a 1,22 1 1x D a x a -=+,于是D n = x D 1-n + a n =x (x D 2-n +a 1-n )+ a n =x 2 D 2-n + a 1-n x + a n =L = x 1 -n D 1+ a 2x 2 -n +K + a 1-n x + a n =1 11n n n n x a x a x a --++++L 方法2 第2列的x 倍,第3列的x 2倍,K ,第n 列的x 1 -n 倍分别加到第1列上 12 c xc n D += 2112 1 010010000n n n n x x x a xa a a x a -----++K K K M M M M K
线性代数总结材料汇总情况+经典例题
线性代数知识点总结 1 行列式 (一)行列式概念和性质 1、逆序数:所有的逆序的总数 2、行列式定义:不同行不同列元素乘积代数和 3、行列式性质:(用于化简行列式) (1)行列互换(转置),行列式的值不变 (2)两行(列)互换,行列式变号 (3)提公因式:行列式的某一行(列)的所有元素都乘以同一数k,等于用数k 乘此行列式 (4)拆列分配:行列式中如果某一行(列)的元素都是两组数之和,那么这个行列式就等于两个行列式之和。 (5)一行(列)乘k加到另一行(列),行列式的值不变。 (6)两行成比例,行列式的值为0。 (二)重要行列式 4、上(下)三角(主对角线)行列式的值等于主对角线元素的乘积 5、副对角线行列式的值等于副对角线元素的乘积乘 6、Laplace展开式:(A是m阶矩阵,B是n阶矩阵),则
7、n阶(n≥2)德蒙德行列式 数学归纳法证明 ★8、对角线的元素为a,其余元素为b的行列式的值: (三)按行(列)展开 9、按行展开定理: (1)任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和等于行列式的值(2)行列式中某一行(列)各个元素与另一行(列)对应元素的代数余子式乘积之和等于0 (四)行列式公式 10、行列式七大公式:
(1)|kA|=k n|A| (2)|AB|=|A|·|B| (3)|A T|=|A| (4)|A-1|=|A|-1 (5)|A*|=|A|n-1 (6)若A的特征值λ1、λ2、……λn,则 (7)若A与B相似,则|A|=|B| (五)克莱姆法则 11、克莱姆法则: (1)非齐次线性方程组的系数行列式不为0,那么方程为唯一解 (2)如果非齐次线性方程组无解或有两个不同解,则它的系数行列式必为0 (3)若齐次线性方程组的系数行列式不为0,则齐次线性方程组只有0解;如果方程组有非零解,那么必有D=0。 2 矩阵 (一)矩阵的运算 1、矩阵乘法注意事项: (1)矩阵乘法要求前列后行一致; (2)矩阵乘法不满足交换律;(因式分解的公式对矩阵不适用,但若B=E,O,A-1,A*,f(A)时,可以用交换律)
线性代数行列式经典例题
线性代数行列式经典例题 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
线性代数行列式经典例题 例1计算元素为a ij = | i -j |的n 阶行列式. 解 方法1 由题设知,11a =0,121a =, 1,1, n a n =-,故 0111 02 12 n n n D n n --= --1,1,,2 i i r r i n n --=-= 0111111 1 1 n ----
1,,1 j n c c j n +=-= 1 2 110 2 1 ( 1) 2 (1) 20 1 n n n n n n ------=---- 其中第一步用的是从最后一行起,逐行减前一行.第二步用的每列加第n 列.
方法2 01110 21 2 n n n D n n --= --11,2,,1 11111 1 12 i i r r i n n n +-=----= -- 12,, 1 00 1 2 0123 1 j c c j n n n n +=---= ---= 1 2 (1) 2 (1) n n n ----
例2.设a, b, c是互异的实数, 证明: 的充要条件是a + b + c =0. 证明: 考察范德蒙行列式: = 行列式即为y2前的系数. 于是 = 所以的充要条件是a + b + c = 0. 例3计算D n = 121 10 010 n n n x x a a a x a -- - - + 解:方法1 递推法按第1列展开,有
线性代数习题册行列式-习题详解.doc
行列式的概念 一、选择题 1. 下列选项中错误的是 ( ) a b c d (B) a b d b (A) d a b ; c d c ; c a a 3c b 3d a b a b a b (C) c d c ; (D) c d c . d d 答案: D 2.行列式 D n 不为零,利用行列式的性质对 D n 进行变换后,行 列式的值( ). (A) 保持不变; (B) 可以变成任何值; (C) 保持不为零; (D) 保持相同的正负号. 答案: C 二、填空题 1. log a b 1 =. 1 log b a 解析: log a b 1 log a b log b a 1 1 1 0 . 1 log b a cos sin 2. 3 6 =. sin cos 3 6 cos sin 解析: 3 6 cos cos sin sin cos0 sin cos 3 6 3 6 2 3 6 2x 1 3 3. 函数 f (x) x x 1 中, x 3 的系数为 ; 2 1 x 2x 1 1 g( x) x x x 中, x 3 的系数为. 1 2 x 答案: -2 ; -2.
阶行列式 D n中的n最小值是. 答案: 1. 1 2 3 5.三阶行列式0 2 4 中第2行第1列元素的代数余子式 3 1 1 等于. 答案: 5. 6.若 2x 8 0 ,则x= . 1 2 答案: 2. 7. 在n 阶行列式 D a ij 中,当 i 大学——行列式经典例题 例 1计算兀素为a ij = | i — j|的n 阶行列式 解方法1 由题设知, an =0, a 〔2 1 , L ,a 1n n 1 丄 故 0 1 L n 1 0 1 L n 1 1 L n 2 r i r 1 1 1 L 1 D n M O i n ,n 1,L ,2 M O n 1 n 2 L 0 1 1 L 1 n 1 n L L n 1 2 L L 1 C j C n M O O L ( 1)n 12* 2 (n 1) j 1,L ,n 1 M 0 2 L 0 1 其中第一步用的是从最后一行起,逐行减前一行?第二步用的每列加第 n 列. 证明:考察范德蒙行列式: =(a 一②o -打)3 -刃3 一 (匚 -y) 1 L n 1 1 1 L 1 1 0 L n 2 r i r i 1 1 1 L 1 M O i 1,2,L ,n 1 M O n 1 n 2 L n 1 n 2 L 方法2 D n Cj q j 2,L ,n 例2. 1 1 M n 1 设a , 0 L 2 L O 2n 3 L b , c 是互异的实数 =0 =(1)n 12n 2(n 1) 的充要条件是a + c =0. =-1 ■■■■ J J - I .■- ■ ■ J I . 1 1 1 a b c 行列式云即为y2前的系数?于是 1 1 1 a b c 口m ={a-b)[a - e)(b-c){a-\-b-\-c) =0 所以的充要条件是a + b + c = 0. 例3计算D a n 1 a n 2 a i 解:方法1递推法按第列展开, D n = x D n 1 + (-1) a n 由于D1 = x + a 1,D2 2 1+ a n=x(x D n 2+a n 1) + a n=x D n 2+ a2 a1 n 1 a n 必+ a n = L = x D 1+ a n 2X n + a n 1x + a n =x n a〔x L a n 1x a n 方法2第2列的x倍,第3列的x 倍, ,第n列的x n1倍分别加到第1列上 q XC2 D n a n xa n 1 a n 1 a n 2 K x a1 一、填空题 1.设自然数从小到大为标准次序,则排列1 3 … )12(-n 2 4 … )2(n 的逆序数为 ,排列1 3 … )12(-n )2(n )22(-n …2的逆序数为 . 2.在6阶行列式中,651456314223a a a a a a 这项的符号为 . 3.所有n 元排列中,奇排列的个数共 个. 二、选择题 1.由定义计算行列式n n 0000000010 020001000 -= ( ). (A )! n (B )!)1(2 ) 1(n n n -- (C )!) 1(2) 2)(1(n n n --- (D )!)1()1(n n n -- 2.在函数x x x x x x f 2 1 1 23232101)(= 中,3x 的系数是( ). (A )1 (B )-1 (C )2 (D )3 3.四阶行列式的展开式中含有因子32a 的项,共有( )个. (A )4; (B )2; (C )6; (D )8. 三、请按下列不同要求准确写出n 阶行列式)det(ij a D =定义式: 1. 各项以行标为标准顺序排列; 2. 各项以列标为标准顺序排列; 3. 各项行列标均以任意顺序排列. 四、若n 阶行列式中,等于零的元素个数大于n n -2,则此行列式的值等于多少?说明理由. 一、填空题 1.若D=._____324324324,1333231312322212113 1211111333231232221131211=---==a a a a a a a a a a a a D a a a a a a a a a 则 2.方程 2 2913251323 2213211x x --=0的根为___________ . 二、计算题 1. 8 1 71160451530169 1 4 4312----- 2. d c b a 100 1100 11001--- 3.a b b b a b b b a D n = 线性代数知识点总结 第一章 行列式 二三阶行列式 N 阶行列式:行列式中所有不同行、不同列的n 个元素的乘积的和 n n n nj j j j j j j j j n ij a a a a ...)1(21212121) ..(∑-= τ (奇偶)排列、逆序数、对换 行列式的性质:①行列式行列互换,其值不变。(转置行列式T D D =) ②行列式中某两行(列)互换,行列式变号。 推论:若行列式中某两行(列)对应元素相等,则行列式等于零。 ③常数k 乘以行列式的某一行(列),等于k 乘以此行列式。 推论:若行列式中两行(列)成比例,则行列式值为零; 推论:行列式中某一行(列)元素全为零,行列式为零。 ④行列式具有分行(列)可加性 ⑤将行列式某一行(列)的k 倍加到另一行(列)上,值不变 行列式依行(列)展开:余子式ij M 、代数余子式ij j i ij M A +-=)1( 定理:行列式中某一行的元素与另一行元素对应余子式乘积之和为零。 克莱姆法则: 非齐次线性方程组 :当系数行列式0≠D 时,有唯一解:)21(n j D D x j j ??==、 齐次线性方程组 :当系数行列式01≠=D 时,则只有零解 逆否:若方程组存在非零解,则D 等于零 特殊行列式: ①转置行列式:33 23133222123121 11333231232221 131211 a a a a a a a a a a a a a a a a a a → ②对称行列式:ji ij a a = ③反对称行列式:ji ij a a -= 奇数阶的反对称行列式值为零 ④三线性行列式:33 31 2221 13 1211 0a a a a a a a 方法:用221a k 把21a 化为零,。。化为三角形行列式 ⑤上(下)三角形行列式: 线性代数 第一章 行列式 典型例题 一、利用行列式性质计算行列式 二、按行(列)展开公式求代数余子式 已知行列式412343 344 615671 12 2 D = =-,试求4142A A +与4344A A +. 三、利用多项式分解因式计算行列式 1.计算22 1 12312231315 1319x D x -= -. 2.设()x b c d b x c d f x b c x d b c d x = ,则方程()0f x =有根_______.x = 四、抽象行列式的计算或证明 1.设四阶矩阵234234[2,3,4,],[,2,3,4]A B αγγγβγγγ==,其中234,,,,αβγγγ均为四维列向量,且已知行列式||2,||3A B ==-,试计算行列式||.A B + 2.设A 为三阶方阵,*A 为A 的伴随矩阵,且1 ||2 A = ,试计算行列式1*(3)22.A A O O A -??-??? ? 3.设A 是n 阶(2)n ≥非零实矩阵,元素ij a 与其代数余子式ij A 相等,求行列式||.A 4.设矩阵210120001A ?? ??=?? ???? ,矩阵B 满足**2ABA BA E =+,则||_____.B = 5.设123,,ααα均为3维列向量,记矩阵 123123123123(,,),(,24,39)A B αααααααααααα==+++++ 如果||1A =,那么||_____.B = 五、n 阶行列式的计算 六、利用特征值计算行列式 1.若四阶矩阵A 与B 相似,矩阵A 的特征值为 1111 ,,,2345 ,则行列式1||________.B E --= 2.设A 为四阶矩阵,且满足|2|0E A +=,又已知A 的三个特征值分别为1,1,2-,试计算行列式*|23|.A E + 第二章 矩阵 典型例题 一、求逆矩阵 1.设,,A B A B +都是可逆矩阵,求:111().A B ---+ 2.设00021000531 23004580034600A ?? ??? ? ??=?? ?????? ,求1.A - 二、讨论抽象矩阵的可逆性 1.设n 阶矩阵A 满足关系式320A A A E +--=,证明A 可逆,并求1.A - 前言: 一、线代的特点: 1、内容抽象 2、概念多 3、符号多 4、计算原理简单但计算量大 5、证明简洁但技巧性强 6、应用广泛 二、学习中要注意的问题 1、不要急于求成,不要急于做难题。要分层次,扎扎实实的学习 2、熟练掌握基本内容。 基本概念(定义、符号) 基本结论(定理、公式) 基本计算(计算行列式、解线性方程组、求逆矩阵等) 基本证明和推理方法 3、自己动手推证书中的每个结果 尽量体会结论、证明的思想方法 用自己喜欢的方式写出简要总结 4、贯穿前后,注意发现线代课内容的重要规律。 提出问题的规律(存在、个数、结构、求法) 变换和标准形式(如行列式和上三角行列式) 问题相互转化 5、要多与同学讨论,虚心向别人请教问题。要经常提出问题,思考问题,乐于同别人交流 该方法引至李永乐老师的讲义,由KJ1234CN整理 一、行列式等于零的证明方法 例题1:A^2=A,A≠E,证明|A|=0(复习全书理工类P364例1.35) 由于书上已经有详尽的解题方法(四种),KJ不再复述,KJ在此只强调证法二 在这里有一种常见的错误解法 由A^2=A,有A(A-E)=0,∵A≠E∴(A-E)≠0,∴A=0 ∴|A|=0 其错误在于没有搞清楚矩阵的运算规则,AB=0,若B≠0不能推出A=0。 例如 [1 1][ 1 1] [1 1][-1 -1]=0,但是A、B都不等于0 (KJ废话:该种方法由错误的方法解出了正确的答案,很多人在做题过程中经常只对答案而不管过程,考试的时候也使用他用过的错误的方法,结果出来的分数与他估计的相去甚远,其原因我想也就在与此!他们没有细细体味书上的解题过程,也没有反省自己的解题方法与书上的不同之处。KJ奉劝大家,在看书时,对于例题一定要先做后看,并对和书上的不同的解题方法细细体会,辨别对错) 二、矩阵等于零的证明方法 例题2:A是m*n的矩阵,B是n*p的矩阵,R(B)=n。证明当AB=0时,A=0 证法一:<方法>矩阵的秩等于0,则矩阵等于0行列式经典例题
行列式练习题答案
线性代数重要知识点及典型例题问题详解
线性代数典型例题
证明行列式和矩阵等于零的几种经典方法