计算N阶行列式的若干方法

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行列式的计算方法(课堂讲解版)04890

行列式的计算方法(课堂讲解版)04890

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 001002001000000n D n n=-解 D n 中不为零的项用一般形式表示为 112211!n n n nn 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)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n nD 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1213112232132331230000n nn n nnna a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式的性质T A A =,1213112232132331230000n n n n nnna a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300(1)00n n n n nnna 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 = 0.3.化为三角形行列式若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

因此化三角形是行列式计算中的一个重要方法。

化三角形法是将原行列式化为上(下)三角形行列式或对角形行列式计算的一种方法。

行列式的计算方法(课堂讲解版)

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 00100201000000n D n n=-解 D n 中不为零的项用一般形式表示为 112211!n n n nn 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)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n nD 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121311223213233123000n nn n nnna a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式的性质A A '=,1213112232132331230000n n n n nnna a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300(1)0n n n n nnna 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 = 0.3.化为三角形行列式若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

因此化三角形是行列式计算中的一个重要方法。

化三角形法是将原行列式化为上(下)三角形行列式或对角形行列式计算的一种方法。

#线性代数技巧行列式的计算方法

#线性代数技巧行列式的计算方法

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,除非零元素较多时可利用定义计算(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1 计算行列式001002001000000n D n n=-解 D n 中不为零的项用一般形式表示为112211!n n n nn 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)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n n D n --=-2.利用行列式的性质计算例2 一个n 阶行列式n ijD 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i j j i a a =-知i i i ia a =-,即 0,1,2,,ii a i n ==故行列式D n 可表示为1213112232132331230000n n n nnnna a a a a a D a a a a a a -=-----由行列式的性质A A '=1213112232132331230000n n nn nnn a a a a a a D a a a a a a -----=- 12131122321323312300(1)0n n n n nnna 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 = 0.3.化为三角形行列式若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

因此化三角形是行列式计算中的一个重要方法。

例3 计算n 阶行列式a b b b ba b b D bb a bbbba=解:这个行列式的特点是每行(列)元素的和均相等,根据行列式的性质,把第2,3,…,n 列都加到第1列上,行列式不变,得(1)(1)(1)(1)a n b b b b a n b a b bD a n bb a b a n bb b a+-+-=+-+- 11[(1)]11b b b a b b a n b b a b b ba =+- 100[(1)]00b bb a b a n b a b a b-=+--- 1[(1)]()n a n b a b -=+--4.降阶法降阶法是按某一行(或一列)展开行列式,这样可以降低一阶,更一般地是用拉普拉斯定理,这样可以降低多阶,为了使运算更加简便,往往是先利用列式的性质化简,使行列式中有较多的零出现,然后再展开。

n阶行列式计算

n阶行列式计算

n阶行列式计算
n阶行列式的计算方法如下:
首先,我们需要了解行列式的定义和性质。

行列式是方阵的一个重要属性,它用来描述线性方程组的解的情况。

对于一个n阶行列式,我们可以看作是一个n×n 的矩阵的特殊表示形式。

在计算n阶行列式时,我们可以采用不同的方法。

其中,最常用的方法是利用行列式的定义和性质,进行逐步展开求解。

具体步骤如下:
1. 首先,我们选取一个行或列作为展开的标准,一般选择矩阵的第一行或第一列进行展开。

这里我们以第一列为例进行说明。

假设选取第一列展开,即将第一列的元素依次乘以它们所在的余子式,并加上相应的正负号。

2. 计算余子式时,我们需要将第一行和第一列所在的元素划去,得到一个(n-1)阶的子矩阵。

然后按照相同的方法继续展开余子式,直到得到一个2阶行列式。

最终,我们会得到n个2阶行列式。

3. 计算2阶行列式时,可以直接采用定义进行计算。

对于一个2阶行列式,其
计算公式为ad-bc,其中a、b、c、d分别表示矩阵中的元素。

4. 将得到的n个2阶行列式相加(或者相减),即可得到n阶行列式的值。

需要注意的是,在计算过程中,我们需要根据行列式的性质进行一些列变换,如交换行和列的位置、用某一行或列的倍数替换另一行或列等操作,以便简化计算。

总之,计算n阶行列式的方法并不复杂,只需要按照定义和性质的要求进行逐步展开和求解即可。

通过掌握这些基本方法和技巧,我们可以更加高效地计算行
列式,并应用于各种数学问题中。

线性代数行列式计算方法总结

线性代数行列式计算方法总结

线性代数行列式计算方法总结在线性代数中,行列式是一个非常重要的概念,它在矩阵运算和线性方程组的求解中起着至关重要的作用。

本文将总结一些常见的行列式计算方法,希望能够帮助读者更好地理解和运用线性代数中的行列式。

1. 代数余子式法。

代数余子式法是一种常见的计算行列式的方法。

对于一个n阶矩阵A,它的行列式可以通过以下公式来计算:det(A) = a11A11 + a12A12 + ... + a1nA1n。

其中,a11, a12, ..., a1n是矩阵A的第一行元素,A11, A12, ..., A1n分别是对应元素的代数余子式。

代数余子式的计算方法是先将对应元素所在的行和列去掉,然后计算剩下元素构成的(n-1)阶矩阵的行列式,再乘以对应元素的符号(正负交替)。

通过递归的方式,可以计算出整个矩阵的行列式。

2. 克拉默法则。

克拉默法则是一种用于求解线性方程组的方法,它也可以用来计算行列式。

对于一个n阶方阵A,如果它的行列式不为0,那么可以通过克拉默法则来求解它的逆矩阵。

逆矩阵的元素可以通过矩阵A的各个元素的代数余子式和行列式的比值来计算。

虽然克拉默法则在实际计算中并不常用,但它对于理解行列式的性质和逆矩阵的计算方法有一定的帮助。

3. 初等行变换法。

初等行变换法是一种通过对矩阵进行一系列行变换来简化行列式计算的方法。

这些行变换包括交换两行、某一行乘以一个非零常数、某一行加上另一行的若干倍。

通过这些行变换,可以将一个矩阵化简为上三角形矩阵或者对角矩阵,从而更容易计算它的行列式。

需要注意的是,进行行变换时要保持行列式的值不变,即每一次行变换都要乘以一个相应的系数。

4. 特征值法。

特征值法是一种通过矩阵的特征值和特征向量来计算行列式的方法。

对于一个n阶矩阵A,它的行列式可以表示为其特征值的乘积。

通过计算特征值和特征向量,可以得到矩阵A的行列式的值。

特征值法在实际计算中比较复杂,但它对于理解矩阵的性质和特征值分解有一定的帮助。

行列式的计算方法(课堂讲解版)

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001002001000000n D n n=-解D n 中不为零的项用一般形式表示为112211!n n n nn 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)2n n --,故(1)(2)2(1)!.n n nD n --=-2.利用行列式的性质计算例:一个n 阶行列式nij 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1213112232132331230000n nn n nnn a a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式的性质A A '=,1213112232132331230000n n n n nnna a a a a a D a a a a a a -----=- 12131122321323312300(1)00n n n n nnn 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 = 0.3.化为三角形行列式若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

因此化三角形是行列式计算中的一个重要方法。

化三角形法是将原行列式化为上(下)三角形行列式或对角形行列式计算的一种方法。

N阶行列式的计算方法

N阶行列式的计算方法

N阶行列式的计算方法行列式是矩阵的一个重要性质,它可以用来描述矩阵的线性变换的特征。

N阶行列式的计算方法可以通过多种途径实现,包括展开法、性质法、三角法等。

下面将详细介绍N阶行列式的计算方法。

1.展开法:展开法也是最常用的计算N阶行列式的方法。

N阶行列式可以根据其中的其中一行或其中一列展开成N个N-1阶行列式之和。

以N阶行列式A为例,可以通过以下公式计算:det(A) = a1j * C1j + a2j * C2j + ... + anj * Cnj其中,a1j, a2j, ..., anj 分别是矩阵A第j列的N个元素;C1j,C2j, ..., Cnj 分别是对应元素的代数余子式。

2.性质法:性质法是通过行列式的性质来计算N阶行列式。

行列式有很多性质,包括换行换列、行列秩相等、其中一行列乘以一个常数等。

利用这些性质,可以将N阶行列式变换成简化形式,进而计算行列式的值。

例如,可以通过初等行变换将行列式变换为上(下)三角形,而上(下)三角形行列式的计算非常简单。

此外,还可以使用性质法计算N阶行列式的公式,例如:det(A) = (-1)^(i+j) * Mij,其中,A是一个N阶矩阵,Mij是A删除第i行和第j列后的N-1阶矩阵。

3.三角法:三角法是一种用于计算N阶行列式的简便方法。

它将矩阵进行初等行变换,将其化为上三角阵或下三角阵,然后通过对角线上元素的乘积得到行列式的值。

具体步骤如下:(1)将行列式按其中一行或其中一列展开;(2)通过初等行变换,将行列式化为上三角形或下三角形;(3)计算对角线上元素的乘积,得到行列式的值。

4.克拉默法则:如果N阶行列式的其中一行或其中一列可被向量等式左边的向量线性表出,那么可以使用克拉默法则来计算行列式的值。

克拉默法则通过求解N个方程组,其中每个方程组都将一个未知量用行列式展开的形式表示,最后求解这N个方程组得到行列式的值。

但是,克拉默法则的计算复杂度高,对于大规模的行列式来说,不太适用。

n阶行列式的计算方法

n阶行列式的计算方法

n阶行列式的计算方法姓名:学号:学院:专业:指导老师:完成时间:n阶行列式的计算方法【摘要】本文主要针对行列式的特点,应用行列式的性质,提供了几种计算行列式的常用方法。

例如:利用行列式定义直接计算法,根据行列式性质化为三角形列式法,按一行(列)展开以及利用已知公式法,数学归纳法与递推法,加边法,利用多项式性质法,拉普拉斯定理的应用。

但这几种方法之间不是相互独立,而是相互联系的.一个行列式可能有几种解法,或者在同一个行列式的计算中将同时用到几种方法以简便计算。

这就要求我们在掌握了行列式的解法之后,灵活运用,找到一种最简便的方法,使复杂问题简单化。

【关键词】n阶行列式行列式的性质数学归纳法递推法加边法ISome methods of an n-order determinant calculation【Abstract】In this paper, considering the characteristics of determinant, it provides several commonly used methods to calculate the determinant by applying the properties of the determinant . For example :The direct method of calculation by using the determinant definition . The method of changing the determinant into a triangular determinant According to the properties of the determinant. The method of expanding the determinant by line (column) .using the known formula , the mathematical induction, recursive Method , adding the edge method, using the properties of polynomial , the application of Laplace theorem. These methods are not independent of each other ,but interrelated. There is probably that a determinant has several solutions, or in the calculation of the same determinant there will be used several methods to calculate simply. This requires us to grasp several solution of the determinant,and to find the easiest ways after, so simplify complex issues .【Key words】n-order determinant the property of the determinantthe mathematical induction adding the edge method目录1引言 (1)2 计算行列式的基础方法 (2)2.1利用行列式的定义来计算 (2)2.2化为三角形法 (3)2.3把各行(或各列)统统加到某一行(或列) (4)2.4逐行(列)处理 (5)3加边法 (6)4 展开 (8)5利用已知行列式公式计算法 (10)(1)三角形公式 (10)(2)范德蒙公式 (10)(3)爪型行列式公式 (11)(4)ab行列式公式 (13)6 数学归纳法 (13)7递推法 (16)8 拆项法 (18)9 利用多项式的性质 (21)10 利用矩阵分块理论 (21)1 乘法公式的应用 (22)2 定理2 (22)3 定理3 (23)11 小结 (25)参考文献 (26)致谢 (26)1引言行列式是研究线性代数的一个重要的工具,在线性方程组、矩阵、二次型中要用到行列式,在数学的其他分支里也常常要用到行列式。

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网上搜集的计算行列式方法总结, 还算可以.
计算n 阶行列式的若干方法举例
闵 兰
摘 要:《线性代数》是理工科大学学生的一门必修基础数学课程。

行列式的计算是线性代数中的难点、重点,特别是n 阶行列式的计算,学生在学习过程中,普遍存在很多困难,难于掌握。

计算n 阶行列式的方法很多,但具体到一个题,要针对其特征,选取适当的方法求解。

关键词:n 阶行列式 计算方法
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1 计算行列式
00100200
1
0000
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 nn 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2 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
2331230000
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A A '=
1213112
23213
2331230000
n n n n n
n
n a a a a a a D a a a a a a -----=- 1213112
23213
23312300(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.
3.化为三角形行列式
若能把一个行列式经过适当变换化为三角形,其结果为行列式主对角线上元素的乘积。

因此化三角形是行列式计算中的一个重要方法。

例3 计算n 阶行列式
a b b b b a b b D
b
b a b b
b
b
a
= 解 这个行列式的特点是每行(列)元素的和均相等,根据行列式的性质,把第2,3,…,n 列都加到第1列上,行列式不变,得
(1)(1)(1)(1)a n b b b b a n b a
b b D a n b
b a b a n b
b b a
+-+-=+-+- 1
1
[
(1)]1
1b b b a b b a n b b a b b b
a =+- 1
00
[
(1)]
000
b b
b a b a n b a b a b
-=+--- 1[(1)]()n a n b a b -=+--
4.降阶法
降阶法是按某一行(或一列)展开行列式,这样可以降低一阶,更一般地是用拉普拉斯定理,这样可以降低多阶,为了使运算更加简便,往往是先利用列式的性质化简,使行列式中有较多的零出现,然后再展开。

例4 计算n 阶行列式
000
100
00
00000000100
0n a a a D a a
=
解 将D n 按第1行展开
1000000000000(1)000000000
100
n n a a a a D a a
a a
+=+-
12(1)(1)n n n n a a +-=+--
2n n a a -=-.
5.递推公式法
递推公式法:对n 阶行列式D n 找出D n 与D n -1或D n 与Dn -1, D n -2之间的一种关系——称为逆推公式(其中D n , D n -1, D n -
2等结构相同),再由递推公式求出
D
n 的方法称为递推公式法。

例5 证明
122
110000100
0001n n
n n x
x D x a a a a a x
----=
-+
12121,(2)n n n n n x a x a x a x a n ---=+++
++≥
证明 将D n 按第1列展开得
1
2
3
2
110000
100
0001n n n n x x D x
x a a a a a x
-----=-
+
1100010
0(1)0
1
n n
x a x
+--+--
1n n a xD -=+
由此得递推公式:1n n n D a xD -=+,利用此递推公式可得
112()n n n n n n D a xD a x a xD ---=+=++ 212n n n a a x x D --=++ 111n n n n a a x a x x --=
=++
++
6.利用范德蒙行列式 例6 计算行列式
122221122
12
12121122
111
111n n n
n n n n n n n n
x x x D x x x x x x x x x x x x ------+++=
++++++
解 把第1行的-1倍加到第2行,把新的第2行的-1倍加到第3行,以此类推直到把新的第n -1行的-1倍加到第n 行,便得范德蒙行列式
1
22
2212
1
1
1112
1
11()n n i j n i j n n n n
x x x D x x x x x x x x ≥>≥---==
-∏
7.加边法(升阶法)
加边法(又称升阶法)是在原行列式中增加一行一列,且保持原行列式不变
的方法。

例7 计算n 阶行列式
121
21
21
2
n n n n n
x a a a a x a a D a a a a a x a ++=+
解 110
n
n n
a a D D =
121
100
2,
,
11
001
0n
i a a a x i n x x
-=+--第行减第1行
(箭形行列式)
12
1
10000000
n
j
n j a a a a x
x x x
=+=

11n j
n
j a x x =⎛

=+ ⎪⎝⎭
∑ 8.数学归纳法 例8 计算n 阶行列式
122
110
0001
00
0001n n
n n x x D x a a a a a x
----=
-+
解 用数学归纳法. 当n = 2时
21221
1
()x D x x a a a x a -=
=+++
212x a x a =++
假设n = k 时,有
12121k k k k k k D x a x a x a x a ---=+++
++
则当n = k +1时,把D k +1按第一列展开,得
11k k k D xD a ++=+
1111()k k k k k x x a x a x a a --+=+++++ 12111k k k k k x a x a x a x a +-+=++
+++
由此,对任意的正整数n ,有
12121n n n n n n D x a x a x a x a ---=++
+++
9.拆开法
把某一行(或列)的元素写成两数和的形式,再利用行列式的性质将原行列式写成两行列式之和,使问题简化以利计算。

例9 计算行列式 n D =
1121221
2
n
n n n
a a a a a a a a a λλλ+++
解 n D =
121221
2
n n n n
a a a a a a a a a λλ++1
222
00
n n n n
a a a a a λλλ+++
12200
n n
n
a a a a λλ=
11n D λ-+
12
11n n a D λλλ-=+
……
12
11n
i
n i i a λλλλ=⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
∑ 上面介绍了计算n 阶行列式的常见方法,计算行列式时,我们应当针对具体问题,把握行列式的特点,灵活选用方法。

学习中多练习,多总结,才能更好地掌握行列式的计算。

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