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 1,22
1
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 2D 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 +=
21121010010000n n n n x x x a xa a a x a -----++K K K M M M M K
213
c x c += 3212
1231
01000010
0010n n n n n n x x x a xa x a a a a x a --------+++K K K
M
M
M
M M
K
=L L =
11
1x f
x
---O
O O
n r =
按展开
1(1)n f
+-1
11
1n x x
x
----O
O =
111n n n n x a x a x a --++++L
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
-+++=
L
1122
000000000n n n
n
n n n
x x x a a a a a a k x x x ---+
++K
K K
M M M M K
n =
按c 展开
x 1-n k n = x 1-n (
1
-n n x a + 21--n n x a +K
+x a 2+a 1+x) =111n n
n n a a x a x x --++++L
方法4 n r n
D =
按展开
1(1)n n
a +-1000100
00
1
x x ---K K M M M M K
+
21(1)n n a +--
000010
1
x x --K K M M M M K
+K +21
2
(1)
n a --100000
01
x x --K K M M M M K
+21(1)()
n
a x -+1000000
0x x x
-K K M M M M L
=(-1)
1
+n (-1)
1
-n a n +(-1)
2
+n (-1)
2
-n a 1-n x
+K +(-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 --++++L
例4. 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.
12112122
12
1000n 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 12121100100100
n 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5.计算n 阶“三对角”行列式
D n =
001
0001000
1αβ
αβαβ
αβ
αβαβ
+++K K K
M M M M
M
K
+ 解 方法1 递推法.
D n
1=
按c 展开
()αβ+D 1-n —
(1)
0000100
01n αβ
αβαβαβ-++K K M M M M M K
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---=2
23()n n D D βα---
=L =2
21()n D D β
α--
而1()D αβ=+,2D =
β
+α1
αββ+α=22
ααββ++,代入得1n n n D D αβ--=
1n n n D D αβ-=+ ()
由递推公式得
1n n n D D αβ-=+=12()n n n D ααββ--++
=α2D 2-n +1
n n αβ
β-+=L
=n
α+1n αβ-+K +1n n αββ-+=时=,当时,当--βαβα1)α(n αβαβ1
1
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
00100
1000
1α
αβαβ
αβ
αβαβ
++K K
K
M M M M
M
K
++
0010001000
000
1β
αβαβ
αβ
αβαβαβαβ
+++K K K
M M M M
M
K K
上式右端第一个行列式等于αD 1-n ,而第二个行列式
0010001000000
1β
αβ
αβ
αβ
αβαβαβαβ
+++K K K
M M M M
M
K K
12,,i i c ac i n
--==
L 0
0001
000
01000
01β
β
ββ
K K K
M M M M M K
=βn 于是得递推公式1n
n n D D αβ-=+,已与()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++=βαβα--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
例6. 计算n 阶行列式:
121111111
1
1n n
a a D a ++=
+L
L M M M L
其中120n a a a ≠L .
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
-==
L 1121
111
n a a a a a +--L M O
112,,j j
a c c a j n
+
==
L 211
00
n
b a a L M O
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 =??=+ ??
?∑L . 方法2 升阶(或加边)法
12
111101*********
1n n
a D a a +=++L L L M M M M L
升阶12,3,,1
i r r i n -=+=
L 121111100100100
n
a a a ---L L L M M M M L
11111
121,2,,1
12
1111
1
11j j
n
i j
c c a n
n j n i i n
a a a a a a a a +=+=-=+??
=
=+ ??
?∑
∑L L
L O
方法3 递推法.将n D 改写为
12111011101
1
1n n
a a D a ++++=
+L
L M M M L
n =
按c 拆开
121111111
11a a ++L L M M M L
+
1
2110
11011n
a a a ++L L M M M L
由于
12111
1111
1
1
a a ++L L M M M L
1,,1
i n r r i n -=-=
L 1
21
1
1
a a L
121n a a a -=L
121101101
1
n
a a a ++L L M M M L
n =
按c 展开
1n n a D -
因此n D =1n n a D -121n a a a -+L 为递推公式,而111D a =+,于是
n D =1n n a D -121n a a a -+L =12n a a a L 11211n n n D a a a a --??
+ ???
L
=12n a a a L 2122111n n n n D a a a a a ---?
?
++
???
L =L L
=12n a a a L 11211n D a a a ??+++
???L =12n a a a L 12
1111n a a a ??
++++ ???L
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)
高中数学复习专题矩阵与行列式
专题八、矩阵与行列式 1.矩阵:n m ?个实数n j m i a ij ,,2,1;,,2,1,ΛΛ==排成m 行n 列的矩形数表 ?? ?? ? ? ? ??=mn n m n n a a a a a a a a a A ΛM M ΛΛ212221211211叫做矩阵。记作n m A ?,n m ?叫做矩阵的维数。 矩形数表叫做矩阵,矩阵中的每个数叫做矩阵的元素。 2.线性方程组的系数矩阵、方程组的增广矩阵、行向量、列向量、单位矩阵。 ?? ?=+=+222 1 11c y b x a c y b x a 3.线性方程组矩阵的三种变换: ①互换矩阵的两行; ②把某一行同乘(除)以一个非零的数; ③某一行乘以一个数加到另一行。 变换的目的是将线性方程阻系数矩阵变为单位矩阵,其扩充矩阵的最后一列就是方程组的解。 4.矩阵运算:加法、减法及乘法 (1)矩阵的和(差):记作:A+B (A -B ). 运算律:加法交换律:A+B=B+A ;加法结合律:(A+B )+C=A+(B+C ) (2)矩阵与实数的积:设α为任意实数,把矩阵A 的所有元素与α相乘得到的矩阵叫做矩阵A 与实数 α的乘积矩阵,记作:αA.
运算律:分配律:()B A B A γγγ+=+;A A A λγλγ+=+)(; 结合律:()()()A A A γλλγγλ==; (3)矩阵的乘积:设A 是k m ?阶矩阵,B 是n k ?阶矩阵,设C 为n m ?矩阵。如果矩阵C 中第i 行第j 列元素ij C 是矩阵A 第i 个行向量与矩阵B 的第j 个列向量的数量积,那么C 矩阵叫做A 与B 的乘积,记作:C m ×n =A m ×k B k ×n . 运算律:分配律:AC AB C B A +=+)(,CA BA A C B +=+)(; 结合律:()()()B A B A AB γγγ==,()()BC A C AB =; 注意:矩阵的乘积不满足交换律,即BA AB ≠。 5.二阶行列式的有关概念及二元一次方程组的解法: 设二元一次方程组(*)???=+=+222 1 11c y b x a c y b x a (其中y x ,是未知数,2121,,,b b a a 是未知数的系数 且不全为零,21,c c 是常数项) 用加减消元法解方程组(*): 当01221≠-b a b a 时,方程组(*)有唯一解:??? ? ??? --=--=1221122 112211221b a b a c a c a y b a b a b c b c x , 引入记号 2 1a a 2 1b b 表示算式1221b a b a -,即 2 1a a 2 1b b 1221b a b a -=. 从而引出行列式的相关概念,包括行列式、二阶行列式、行列式的展开式、行列式的值、行列式的元素、对角线法则等。 记= D 2 1a a 2 1b b ,= x D 2 1c c 2 1b b ,= y D 2 1a a 2 1c c ,则: ①当= D 2 1a a 2 1b b =01221≠-b a b a 时,方程组(*)有唯一解, 可用二阶行列式表示为??? ? ?? ? ==D D y D D x y x . ②当D =0时,0x y D D ==,方程组(*)无穷组解; ③当D =0时,0,0x y D or D ≠≠,方程组(*)无解。 系数行列式112 2 a b D a b =也为二元一次方程组解的判别式。
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
第一章行列式与矩阵的计算的练习(含答案)
行列式及矩阵的计算(课堂练习) 、填空 1 ?已知三阶方阵A 的行列式为3,贝U 2A = -24 1 2 ,g(x) 0 1 3 .设, ,为3维列向量, 记矩阵 A ( , , ),B ( A 3, 则B 3 = ,,丨 6 1 1 1 4?行列式 1 1 x 的展开式中,X 的系数是 2 . 1 1 1 1 0 1 0 5.设A 则A k 。(k 为正整数). 2 1 2k 1 7.已知四阶行列式D 中第三列元素分别为1 , 3 , 别为3, 2, 1 , 1,则行列式D =二3 24 4 (1) 1 , 2, 3, 2 16m n 2.设A 则 g(A )= n ,则 1 , 2, 3,2 1 2 16m n 2, 2,它们对应的余子式分
(X ) 解:D = 1 X 3+ 3X(— 2) + (— 2)X 1 + 2X 1 = — 3 二、判断题 1. 设A 、B 均为n 阶方阵, |AB | [AB AB A|B. (V ) 二、行列式计算 3 3 3 3 4 3 3 4 (1) D n 3 3 4 3 3 3 3 4 3n 1 3 Cl C 2 3n 1 4 解: Ci C 3 D n 3n 1 3 G C n 3n 1 3 1 1 1 1 1 2 3 1 (2 D 1 4 9 1 1 8 27 1 2. 设A 、B 均为n 阶方阵, 解:(范得蒙行列式)=(— 3 3 3 1 =3n 1 1 0 0 0 1 3 3 3n 1 3 3 D n 0 「3 A 4 3 ——0 3 4 r n r 1 ax 1 X 2 X 3 2 五、 a 为何值时, 线性方程组: X 1 ax 2 X 3 2 有唯一解? X 1 X 2 ax 3 3 a a 1 1 解: det A 1 a 1 (a 2)(a 1)2 a 2且a 1时,有唯一解 1 1 a 1)=— 240 1 — 3) (— 1 + 2) (— 1— 1) (3+ 2) ( 3— 1) ( — 2—
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
高中数学(矩阵行列式)综合练习含解析
高中数学(矩阵行列式)综合练习含解析 1.定义运算?? ????++=?????????????df ce bf ae f e d c b a ,如??? ???=?????????????1514543021.已知πβα=+, 2 π βα=-,则=? ? ? ???????? ??ββααααsin cos sin cos cos sin ( ). A. 00?? ???? B. 01?????? C. 10?????? D. 11?????? 2.定义运算 a b ad bc c d =-,则符合条件 120 121z i i i +=--的复数z 对应的点在 ( ) A.第四象限 B.第三象限 C.第二象限 D.第一象限 3.矩阵E =??? ? ??1001的特征值为( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 任意实数 4. 若行列式21 24 1 013 9x x =-,则=x . 5.若2021310x y -??????= ??? ?-?????? ,则x y += . 6.已知一个关于y x ,的二元一次方程组的增广矩阵为112012-?? ??? ,则 x y -=_______. 7.矩阵1141?? ???? 的特征值为 . 8.已知变换100M b ?? =? ??? ,点(2,1)A -在变换M 下变换为点(,1)A a ',则a b += 9.配制某种注射用药剂,每瓶需要加入葡萄糖的量在10ml 到110ml 之间,用0.618 法寻找最佳加入量时,若第一试点是差点,第二试点是好点,则第三次试验时葡萄糖的加入量可以是 ; 10.已知 , ,则y= . 11.若2211 x x x y y y =--,则______x y +=
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 ++= +
矩阵与行列式知识梳理
矩阵与行列式知识梳理 一、矩阵的概念 1 将mn 个实数),,2,1;,,2,1(n j m i a ij ==排成m 行n 列的矩形数表(通常用圆括号把数表括起来): ?? ? ? ? ? ? ??=mn m m n n a a a a a a a a a A 2 1 22221 11211称为一个m 行n 列的矩阵,简称n m ?矩阵,用______表示. 简记为_____.数ij a 称为矩阵的元素. 几种特殊类型的矩阵:行矩阵、列矩阵、方阵、单位矩阵、零矩阵. 2 对于关于y x ,的线性方程组?? ?=+=+222111c y b x a c y b x a ,则矩阵??? ? ??2211 b a b a 称为该线性方程组的系数矩阵. 矩阵??? ? ??22 2 111 c b a c b a 称为该线性方程组的增广矩阵. 3 矩阵的三种变换: (1) (2) (3) 4 矩阵变换的目的是将线性方程组的系数矩阵变成单位矩阵,其增广矩阵的最后一列就是方程组的解. 二、二阶行列式 1 定义:我们用记号 2 2 11b a b a 表示算式1221b a b a -,即 12212 2 11b a b a b a b a -=,记号 2 2 11b a b a 叫做行列式,因为它只有两行两列,所以把它叫做二阶行列式. 1221b a b a -叫做行列式 2 2 11b a b a 的展开式,其计算结果叫做 2 2 11b a b a 的值.1a 、2a 、1b 、2b 都叫做行列式 2 2 11b a b a 的元素. 2 对角线法则:二阶行列式的展开式是主对角线上的两个数的乘积减去副对角线上的两个数的乘积. 3作为判别式的二阶行列式:关于x 、y 的二元一次方程组???=+=+222 1 11c y b x a c y b x a ①其中1a 、2a 、 1b 、2b 不全为零,行列式2 2 11b a b a D = 叫做方程组①的系数行列式. 设2 2 11b c b c D x = ,
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)
矩阵和行列式复习知识点(完整资料).doc
【最新整理,下载后即可编辑】 矩阵和行列式复习 知识梳理 9.1矩阵的概念: 矩阵:像[27],[ 4202],[945 354 ]的矩形数字(或字母)阵列称为矩阵.通常用大写字母A 、B 、C…表示 三个矩阵分别是2×1矩阵,2×2矩阵(二阶矩阵),2×3矩阵; ① 矩阵行的个数在前。 ② 矩阵相等:行数、列数相等,对应的元素也相等的两个矩阵,称为A =B 。 行向量、列向量 单位矩阵的定义:主对角线元素为1,其余元素均为0的矩阵 增广矩阵的含义及意义:在系数矩阵的右边添上线性方程组等号右边的值的矩阵。通过矩阵变换,解决多元一次方程的解。 9.2矩阵的运算 【矩阵加法】 不同阶的矩阵不可以相加; 记11122122A A A A A =?? ????,11122122B B B B B =??????,那么 ??? ???++++=+22222121 12121111B A B A B A B A B A , 【矩阵乘法】, [A 1A 2]×[A 1A 2]=11122122A B A B A B A B ?????? ; ?? ? ? ??++++=2222122121 2211212212121121 121111B A B A B A B A B A B A B A B A AB 【矩阵的数乘】().ij kA Ak ka == 【矩阵变换】
相似变换的变换矩阵特点:k [10 01]等 轴对称变换的变换矩阵:[?1001]、[100?1]、[01 10]等 旋转变换的变换矩阵:[0?1 10 ]等 9.3二阶行列式 【行列式】行列式是由解线性方程组产生的一种算式; 行列式是若干数字组成的一个类似于矩阵的方阵,与矩阵不同的是,矩阵的表示是用中括号,而行列式则用线段。 行列式行数、列数一定相等;矩阵行数、列数不一定相等。 二阶行列式的值a d D ac bd b c = =- 展开式ac - bd 【二元线性方程组】 对于二元一次方程组111 222 a x b y c a x b y c +=?? +=?,通过加减消元法转化为方程组 x y D x D D y D ?=??? ?=?? 其中1 11 11 1 2 22 222 ,,x y a b c b a c D D D a b c b a c = == 方程的解为{A = A A A A = A A A 用行列式来讨论二元一次方程组解的情况。 (I )0D ≠,方程组(*)有唯一解; (II )0D = ○1 ,x y D D 中至少有一个不为零,方程组(*)无解; ○2 0x y D D ==,方程组(*)有无穷多解。 系数行列式1122 a b D a b =也为二元一次方程组解的判别式。 9.4三阶行列式
上海版矩阵与行列式基础练习题分析
矩阵与行列式习题 本试卷共18题,时间60分钟,满分100分) 班级: 姓名: 一、填空选择题:(每题3分,共36分) 1、已知46x A y ??= ???,13u B v ?? = ??? ,且A B =,那么A+AB= 。 2、设231001252437A B -???? ? ? ==- ? ? ? ?-?? ?? ,则3A –4B 为 。 3、设A 为二阶矩阵,其元素满足,0a a ji ij =+,i=1,2,j=1,2,且2a a 2112=-,那 么矩阵 A= . 4、设2442,1221A B -???? == ? ?-???? 則32A B - = ,=AB , =BA 5、若点A 在矩阵1222-????-?? 对应的变换作用下得到的点为(3,- 4),那么点A 的坐标 为 . 6、若202137x y -?????? = ??? ?-?????? ,则x y +=___________. 7、 121 2 a a b b =1,则 1 2 12 2233b b a a =-- _____ 。 8、(1)行列式z kc c y kb b x ka a = ;(2)211 121__________11 2 -= 9、已知1 242 2 1342 D -=---,则21a 的代数余子式21A = 。 10、已知2 4132 01x x 的代数余子式012=A ,则代数余子式=21A
11、设A 为3阶方阵,且3A =,则2A -=______________ 12、如果方程组???=++=++010 1dy cx by ax 的系数行列式1=d c b a ,那么它的解为 二、简答题(每题8分,共64分) 1、已知? ??? ??-=533201A ? ??? ? ??-=013164245B 求()AB . 2. 已知1011A ??= ??? ,分别计算23A A 、,猜测* (2)n A n n ≥∈N ,; 3. 将下列线性方程组写成矩阵形式,并用矩阵变换的方法求解: ⑴ 32110250x y x y --=??+-=? ; ⑵111612102113x y z ?????? ??? ?-= ??? ? ??? ?-?????? . 4、已知函数f(x)=x a x +1111 1 1 1 ,其中a 是实数,求函数f(x)在区间[2,5]上的最小值。
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)