行列式测试题(有答案)
第九讲
行列式单元测试题点评
一、填空题(每小题2分,满分20分)
1.全体3阶排列一共有6 个,它们是123,132,213,231,312,321;
2. 奇排列经过奇数次对换变为偶排列,奇排列经过偶数次
对换变为奇排列;
3. 行列式D和它的转置行列式D'有关系式D D'
=;
4. 交换一个行列式的两行(或两列),行列式的值改变符号;
5. 如果一个行列式有两行(或两列)的对应元素成比例,则这
个行列式等于零;
6. 一个行列式中某一行(列)所有元素的公因子可以提到
行列式符号的外边;
7. 把行列式的某一行(列)的元素乘以同一数后加到另一行(列)
的对应元素上,行列式的值不变;
8. 行列式的某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的
代数余子式的乘积之和等于零;
9.
11121
222
1122
; 00
n
n
nn
nn
a
a a
a a
a a a
a
=
10.当k=2
2
±
时,5
42
k k
k
=。
二、判断题(每小题3分,满分24分)
1.1)(,)(31221±==k i i i i k i i i n n ππ则若 (∨)
的符号
的一般项则设n n j i j i j i nn
n n n
n
a a a a a a a a a a a a D
2211D ,.221
22221
11211
=
.)1()
(21n j j j π-是 (×)
3. 若n(n>2)阶行列式D=0,则D 有两行(列)元素相同. (×) 4.若n 阶行列式D 恰有n 个元素非0,则D ≠0. (×) 5.对于线性方程组,只要方程个数等于未知数个数,就可以直接使用克莱姆法则求解。 (×) 6.若行列式D 的相同元素多于2n n -个,则D=0. (×)
7.
11
121313233321222312
222331
32
33
11
21
31
a a a a a a a a a a a a a a a a a a = (×)
8.n 阶行列式主对角线上元素乘积项带正号,副对角线上元素乘积项带负号。 (×) 三、单项选择题(每小题4分,满分20分) 1.位于n 级排列12111k k n i i i i i -+中的数1与其余数形成的
反序个数为( A )
(A )k-1 (B) n-k-1 (C) k
n C (D) 2
n C k -
2.设12n i i i 是奇排列,则121n n i i i i -是(C )
(A )奇排列; (B ) 偶排列;
(C )奇偶性不能仅由n 的奇偶性确定的排列; (D )奇偶性仅由n 的奇偶性确定的排列。
3.一个不等于0的n 阶行列式中非零元素个数至少为(D );
22
()(1)
()()(1)()A n n B n C n D n --
4.以下数集作成数环的是( C )
(1) S={}
5Z ∈; (2) S={}
0a a Q ≠∈;
(3) S={}3,a b
b Z +∈; (4) S={}
3,a i a b Q +∈.
(A )(1)、(3) (B )(2)、(4) (C )(3)、(4) (D )(1)、(4)
5.行列式000
000
a e b
f g
c h d
中元素f 的代数余子式是( C ) ()
()()()
d e d e a e
a
e
A B C g
D g
f
g
f
h d
h d -
-
四、计算下列各题(每小题5分,满分20分)
1.计算(
)π(2k)1(2k-1)2(k+1)k ;
521-)2(1)](12)
(1)k k k k +=++
++
+-
3.计算行列式
D=
2223
3
3
4443453453
4
5
345的值。
2
22222
2222333333
3333
44
4
4
4
4
4
4
4
411
11155555
2345623456
52
3456234562345623456
234562345632)42)52)62)43)53)63)
54)64)6555
==----------解(((((((((()=288
4.计算行列式 1
2
3
1110
022
00
11n n
n n
--=--
-n D 的值。
21
112311
10000
22000001112310
1000(1)0
020
02
1(1)(1)!1(1)!1.
22
n n n n n n D n n n n n n
n
n n n n ----==
-----+--++=--=
-将第至列都加到第一列
解
()
()
五、证明下列各题(满分16分)
121
2,F F F F 1.设均为数域,证明也是数域。(5分)
2.已知a,b,c 均不为0,证明ay bx c cx az b bz cy a +=??
+=??+=?
有唯一解。(5分)
证明 因为方程组的系数行列式
020(,,00b a D c a abc a b c c b
==-≠均不为)
所以有克莱姆法则知,方程组有唯一解。
3.设a,b,c 是一个三角形的三边,证明000.00a b
c
a c b
b c a c b a <(6分)
证明
0110000101
01010
10
1a b c
a b c
a c b
c b
a
c b b c
b
c
a c
a c a
b
a c c
b a b a b a a b
c
---==------(a+b+c)
(a+b+c)
证明 因为
121212*********,1,0,1,,,,,,,(0),,,(0)
,,(0)F F F F a b F F a b F a a
a b F a b ab b F a b ab b b b
a
F a b ab b F F F F b
∈?∈?∈??∈∈?±≠∈±≠∈?±≠∈???是数域。
.
====-a
c-b b-c -a c-b b-c
(a+b+c)c-a
-b
a-c (a+b+c)c
-c a-b b-a a-b
-c b a-c
-b
-1
11
=(a+b+c)(a-(b+c))c
-c a-b b a-c -b -1
00(a+b+c)(a-(b+c))c
0a+c-b b
a+b-c
(a+b+c)(a-(b+c))(a+b-c)(a+c-b)<0
(因为a,b,c 是三角形的三边)
本讲作业:
(一)解答下列各题
1.计算行列式
123113121
1
23
1
n x n
D x n
x +=++
110,(1)|.2),,
[(1)]()2)[(1)]|1=2)
[(1)]
n n n n
n n n x D x D x x n D x i x j i j x x n D D x D x x n -==------≠------解当时,所以同理(均为的因式。又与各不相
同,所以
(x-1)( 但的展开式中最高次项的系数为,所以
(x-1)(
2.计算n 阶行列式
51000
6
510
00
650000051000
65
D =
121
1
1156560,5
A231,22319
4,93-2.
n n n n n n n n n D D D x A B D B n A B A B D ----++=--+=+=?=+=?
+=?=-=?=2解由于按第一列展开有 ,作特征方程 x 解此方程得二根2,3,令 ,令可得 解得
01211
012
1
2
1031
2
3
1
3.(1)()(),
22(),cos sin .
n n n n n n n n i
i i a a a a a a a a D a a a a f f f a a a a f x a x i n n εεππ
ε--------=====+∑证明 其中0
12121101224
2(1)
210312(1)
(1)(1)1
2
3
0111
1
111n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a εεεεεε
εεε------------????
??
? ? ? ? ? ? ? ?
?
? ??
?
??证明作矩阵乘积
2122112422(1)112(1)2(1)(1)121
242(1)12(1)
(1)((1)()()()(1)()()
()
(1)
()()
()(1)()()
()1111111n n n n n n n n n n n n n n n n f f f f f f f f f f f f f f f f εεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεε---------------?? ? ?
?
= ? ?
??
?
=11)(1)()
()n f f f εε--??
??
?
? ? ? ? ? ?
? ???
??
?
两边取行列式即得所征。
22222
2222
222
2
2
2
2
12312(1)(1)1(2)2341n n n n n n --
-说明:此行列式称为循环行列式,以后见到以下类型的行列式计算,可直接利用这一结果。
例如计算行列式 D=(二)阅读教材P49-60,并回答什么是矩阵、矩阵的相等?矩阵有哪些运算和性质?有哪些特殊矩阵和特殊性质?