n阶行列式的定义
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关于行列式的一般定义和计算方法(一)n 阶行列式的定义n 阶行列式nnn n n n a a a a a a a a a212222111211=∑-nnn j j j nj j j j j j a a a 21212121)()1(τ2 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 a212222111211=nnn n n n a a a a a a a a a212221212111; 行列式对行满足的性质对列也同样满足。
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 dc =bc-ad= -D以r i 表第i 行,C j 表第j 列。
交换 i ,j 两行记为rjir ↔,交换i,j 两列记作Ci322311332112312213a a a a a a a a a ---322113312312332211333231232221131211a a a a a a a a a a a a a a a a a a D ++==(1↔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。
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nnn n nn a a a a a a a a a 212222111211=∑-nn n j j j nj j j j j j a a a 21212121)()1(τ2 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nnn n nn a a a a a a a a a 212222111211=nnn 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。
性质2 互换行列式的两行(列),行列式的值变号.如: D=dc b a =ad-bc , b a dc =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322311332112312213a a a a a a a a a ---322113312312332211333231232221131211a a a a a a a a a a a a a a a a a a D ++==(1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。
一、内容提要本章主要介绍n阶行列式的定义,性质及其计算方法.此外还介绍用n阶行列式求解n元线性方程组的克莱姆法则.二、学习要求正确理解n阶行列式的定义;熟悉行列式的性质,会利用行列式的性质化简行列式;熟悉行列式按行(列)展开的方法;熟练掌握行列式的计算方法;掌握克莱姆法则.第一节 n阶行列式的定义一、二阶与三阶行列式行列式的概念起源于解线性方程组,它是从二元与三元线性方程组的解的公式引出来的.因此我们首先讨论解方程组的问题.设有二元线性方程组(1)用加减消元法容易求出未知量x1,x2的值,当a11a22– a12a21≠0 时,有(2)这就是一般二元线性方程组的公式解.但这个公式很不好记忆,应用时不方便,因此,我们引进新的符号来表示(2)这个结果,这就是行列式的起源.我们称4个数组成的符号为二阶行列式.它含有两行,两列.横的叫行,纵的叫列.行列式中的数叫做行列式的元素.从上式知,二阶行列式是这样两项的代数和:一个是从左上角到右下角的对角线(又叫行列式的主对角线)上两个元素的乘积,取正号;另一个是从右上角到左下角的对角线(又叫次对角线)上两个元素的乘积,取负号.根据定义,容易得知(2) 中的两个分子可分别写成如果记则当D≠0时,方程组(1) 的解(2)可以表示成(3)这样用行列式来表示解,形式简便整齐,便于记忆.首先(3) 中分母的行列式是从(1) 式中的系数按其原有的相对位置而排成的.分子中的行列式,x1的分子是把系数行列式中的第1列换成(1)的常数项得到的,而x2的分子则是把系数行列式的第2列换成常数项而得到的.例1用二阶行列式解线性方程组解:这时,因此,方程组的解是对于三元一次线性方程组(4)作类似的讨论,我们引入三阶行列式的概念.我们称符号(5)为三阶行列式,它有三行三列,是六项的代数和.这六项的和也可用对角线法则来记忆:从左上角到右下角三个元素的乘积取正号,从右上角到左下角三个元素的乘积取负号.例2令当D≠0时,(4)的解可简单地表示成(6)它的结构与前面二元一次方程组的解类似.例3解线性方程组解:所以,例4已知,问a,b应满足什么条件?(其中a,b均为实数).解,若要a2+b2=0,则a与b须同时等于零.因此,当a=0且b=0时给定行列式等于零.为了得到更为一般的线性方程组的求解公式,我们需要引入n阶行列式的概念,为此,先介绍排列的有关知识。