浅谈行列式的计算方法x
- 格式:doc
- 大小:363.50 KB
- 文档页数:8
行列式的计算技巧和方法总结行列式是线性代数中的重要概念,广泛应用于数学、物理、工程等领域。
正确计算行列式有助于解决线性方程组、特征值等问题。
下面将总结行列式的计算技巧和方法。
一、行列式的定义和性质:行列式是一个数,是由方阵中元素按照一定规律排列所组成的。
设A为n阶方阵,行列式记作det(A)或,A,定义如下:det(A) = ,A, = a11*a22*...*ann - a11*a23*...*a(n-1)n +a12*a23*...*ann-1*n + ... + (-1)^(n-1)*a1n*a2(n-1)*...*ann 其中,a_ij表示A的第i行第j列的元素。
行列式具有以下性质:1. 若A = (a_ij)为n阶方阵,若将A的第i行和第j行互换位置,则det(A)变为-det(A)。
2. 若A = (a_ij)为n阶方阵,若A的其中一行的元素全为0,则det(A) = 0。
3. 若A = (a_ij)为n阶三角形矩阵,则det(A) = a11*a22*...*ann。
4. 若A = (a_ij)和B = (b_ij)为n阶方阵,则det(AB) = det(A)* det(B)。
5. 若A = (a_ij)为n阶可逆方阵,则det(A^(-1)) = 1/det(A)。
二、行列式计算的基本方法:1.二阶行列式:对于2阶方阵A = (a_ij),有det(A) = a11*a22 - a12*a212.三阶行列式:对于3阶方阵A = (a_ij),有det(A) = a11*a22*a33 +a12*a23*a31 + a13*a21*a32 - a13*a22*a31 - a12*a21*a33 -a11*a23*a323.高阶行列式:对于n阶方阵A,可以利用行列式按行展开的性质来计算。
选择其中一行(列)展开,计算每个元素乘以其代数余子式的和,即:det(A) = a1j*C1j + a2j*C2j + ... + anj*Cnj其中,Cij为A的代数余子式,表示去掉第i行第j列后所得子矩阵的行列式。
线性代数技巧行列式的计算方法行列式是线性代数中重要的概念,它是一个数,可以用来描述矩阵的性质。
在计算行列式时,可以使用不同的方法,如拉普拉斯展开、余子式法、矩阵分解等。
下面我将详细介绍三种常用的行列式计算方法。
1.拉普拉斯展开法拉普拉斯展开法是计算行列式最常用的方法之一、对于一个n阶方阵A,它的行列式可以用下式计算:det(A) = a1jC1j + a2jC2j + ... + anjCnj其中,a1j、a2j、..、anj 表示第1行、第2行、..、第n行的第j 列元素,C1j、C2j、..、Cnj 表示第1行、第2行、..、第n行的第j列的余子式。
在计算过程中,我们可以选择第i行或第j列,将行列式分成两个更小的行列式,然后递归计算这两个行列式的值。
这种方法的计算复杂度为O(n!),在计算较大的行列式时效率较低。
2.余子式法余子式法是计算行列式的另一种常用方法,它的基本思想是利用代数余子式的概念来计算行列式。
对于一个n阶方阵A,它的行列式可以用下式计算:det(A) = a11A11 + a12A12 + ... + a1nAn其中,a11、a12、..、a1n表示第1行的各个元素,A11、A12、..、An表示对应元素所在的代数余子式。
代数余子式的计算公式如下:Ai = (-1)^(i+1) × det(Mi)其中,Mi表示去掉第1行和第i列之后的(n-1)阶方阵。
通过递归计算,可以将大的行列式转化为多个小的行列式的计算,从而提高计算效率。
3.矩阵分解法矩阵分解法是一种便捷的计算行列式的方法。
对于特殊的矩阵,如三对角矩阵、上(下)三角矩阵、对角矩阵等,可以通过矩阵的分解来简化行列式的计算。
例如,对于上(下)三角矩阵A,它的行列式等于主对角线上的元素相乘:det(A) = a11 × a22 × ... × ann这种方法的计算复杂度为O(n),适用于这类特殊矩阵。
行列式计算方法小结行列式是线性代数中的一个重要概念,它为矩阵提供了一种重要的性质。
在计算行列式时,有几种常见的方法可以使用,包括拉普拉斯展开、三角形展开和直接计算等。
本文将对这几种方法进行详细介绍和比较。
一、拉普拉斯展开法拉普拉斯展开法是求解行列式的一种常用方法。
它利用行列式的定义,将行列式按照其中一行或一列展开,转化为更小的行列式的求解问题。
具体步骤如下:1.选择一个行或列,记为第i行(列);2.将第i行(列)展开为n个代数余子式的乘积,并计算每个代数余子式的数值;3.将每个代数余子式乘以对应的元素,并根据正负法则进行求和。
例如,对于一个3阶的行列式A=abdegh通过拉普拉斯展开法,我们可以选择第一行展开:det(A) = aM11 - bM12 + cM13其中,M11,M12和M13分别表示代数余子式,具体计算方法为:M11=eM22-fM23M12=dM21-fM23M13=dM21-eM22代数余子式计算完成后,再将它们代入到展开式中计算即可。
拉普拉斯展开法的优点是思路清晰,易于理解和操作,适用于2阶及以上的行列式。
但当阶数较高时,计算量较大,效率较低。
二、三角形展开法三角形展开法是另一种常用的行列式计算方法。
它通过将行列式中的元素进行重新排列,使得计算过程更加规整,从而简化计算。
具体步骤如下:1.首先确定一个元素,例如第一行第一列的元素a;2.从第一行第一列开始,按照三角形的形状依次向右下方展开,依次得到包围a的三个三角形;3.将三个三角形的元素进行乘积运算,并根据正负法则求和;4.将得到的结果乘以a。
例如,对于3阶行列式A=abdegh我们可以选择第一行第一列的元素a进行三角形展开:det(A) = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg)通过三角形展开法,我们将行列式按照三角形的形状展开并进行计算,最后得到结果。
三角形展开法的优点是计算规整,清晰明了,可以简化计算过程。
计算行列式的方法行列式是一种重要的数学工具,用于描述线性方程组、线性变换等一系列问题。
本文将介绍行列式的定义、性质以及计算方法。
一、行列式的定义给定一个n×n的矩阵A,其中元素可以是实数或复数。
这个矩阵的行列式记作,A,或det(A)。
行列式的值用来描述与矩阵A相关联的线性变换的性质。
行列式的定义可以通过以下两种方式之一:1.代数余子式定义:对于2×2的矩阵A,行列式的定义为,A,=a11*a22-a12*a21、其中,a11、a12、a21、a22分别是矩阵A的元素。
2.对角线定义:对于n×n的矩阵A,行列式的定义可以通过以下递归步骤得到:a)当n=1时,行列式的值即为A的唯一元素。
b) 当n>1时,行列式的定义为,A, = a11*,A1 - a12*A2 +a13*A3 - ... + (-1)^(n+1)*a1n*An。
其中,ajk是第一行第k列的元素,A1 - a12*A2 + a13*A3 - ... + (-1)^(n+1)*a1n*An是从第2行开始的矩阵。
二、行列式的性质行列式具有许多重要的性质,以下列举其中一些常用的性质:1.第i行或第j列有一项为0时,行列式的值为0。
2.两行(两列)互换,行列式的值取负。
3.若两行(两列)相同,则行列式的值为0。
4.行按一行(一列)展开,行列式的值等于该行每个元素与其对应代数余子式相乘的和。
5.行列式转置不变,即,A,=,A^T。
6.若矩阵A的其中一行(其中一列)元素全为0,行列式的值为0。
1.按行(列)展开法按行(列)展开法是根据行列式展开式的定义,将行列式分解成代数余子式与对应元素相乘再求和的形式进行计算。
例如,对于一个3×3的矩阵A,展开式为:A,=a11*A11-a12*A12+a13*A13其中,A11、A12、A13分别是与a11、a12、a13对应的代数余子式。
2.三角形式法三角形式法是将行列式通过一系列初等变换,逐步化简为三角形式的计算方法。
行列式的运算法则行列式是线性代数中的一个重要概念,它在矩阵运算和方程组求解中起着重要的作用。
行列式的运算法则是指对于不同类型的行列式,我们可以通过一系列的运算来求得其值。
本文将介绍行列式的运算法则,包括行列式的定义、性质以及常见的运算方法。
1. 行列式的定义行列式是一个数学概念,用来描述一个方阵(即行数等于列数的矩阵)所固有的一种性质。
对于一个n阶方阵A,其行列式记作det(A),可以通过以下方法来计算:- 当n=1时,det(A) = a11,即一个1阶方阵的行列式就是它的唯一元素。
- 当n=2时,det(A) = a11 * a22 - a12 * a21,即一个2阶方阵的行列式是其主对角线上元素的乘积减去次对角线上元素的乘积。
- 当n>2时,可以通过递归的方法将n阶方阵的行列式表示为n-1阶方阵的行列式的线性组合,直到n=2时再利用上述方法计算。
2. 行列式的性质行列式具有许多重要的性质,其中包括:- 互换行列式的两行(列)会改变行列式的符号,即det(-A)= (-1)^n * det(A),其中n为方阵的阶数。
- 如果方阵A的某一行(列)全为0,则det(A) = 0。
- 如果方阵A的两行(列)成比例,则det(A) = 0。
- 如果方阵A的某一行(列)是另一行(列)的线性组合,则det(A) = 0。
- 如果方阵A的某一行(列)加上另一行(列)的k倍,行列式的值不变。
3. 行列式的运算法则在实际应用中,我们经常需要对行列式进行一系列的运算,常见的运算包括:- 行列式的加法:如果方阵A、B的行数和列数相等,则它们的行列式可以相加,即det(A + B) = det(A) + det(B)。
- 行列式的数乘:如果方阵A的行列式为det(A),则kA的行列式为k^n * det(A),其中k为常数,n为方阵的阶数。
- 行列式的乘法:如果方阵A、B的行数和列数相等,则它们的行列式可以相乘,即det(AB) = det(A) * det(B)。
行列式的计算方法总结行列式是线性代数中的重要概念,它在矩阵理论、方程组求解、向量空间等许多领域都有广泛的应用。
计算行列式的方法有很多种,下面我们来总结一下常见的计算行列式的方法。
1.代数余子式法:代数余子式法是计算行列式的一种经典方法。
对于n*n阶行列式A,可以按照第一行(或第一列)的元素展开得到n个代数余子式,然后按照代数余子式定义计算行列式。
具体步骤如下:(1)选择行列式A的第一行(或第一列)的所有元素,记作a11,a12,...,a1n。
(2)计算n个代数余子式,第i个代数余子式记作A(i,1)(或A(1,i))。
A(i,1)等于元素a1i所在行与列组成的n-1阶子行列式的行列式值。
(3)用代数余子式计算行列式,行列式的值等于各代数余子式与元素a1i的乘积之和:det(A) = a11*A(1,1) - a12*A(2,1) + a13*A(3,1) - ... + (-1)^(n+1)*a1n*A(n,1)。
2.拉普拉斯展开法:拉普拉斯展开法也是计算行列式的一种常用方法。
具体步骤如下:(1)选择行列式A的其中一行(或其中一列),记作第k行(或第k列)。
(2)计算代数余子式,第i行第j列元素所对应的代数余子式记作A(i,j)(或A(j,i))。
A(i,j)等于元素aij所在行与列组成的n-1阶子行列式的行列式值。
(3)用代数余子式计算行列式,行列式的值等于各代数余子式与元素aij的乘积之和:det(A) = a1k*A(1,k) - a2k*A(2,k) + a3k*A(3,k) - ... + (-1)^(k+1)*ank*A(n,k)。
3.克莱姆法则:克莱姆法则是计算线性方程组的一个重要方法,也可以用来计算行列式。
对于n个未知数的n个线性方程组Ax = b,其中A是一个n*n阶矩阵,x和b都是n维列向量。
如果矩阵A是非奇异的(即行列式det(A)≠0),则可以用克莱姆法则求解方程组。
具体步骤如下:(1)将线性方程组的系数矩阵A按列分成n个子矩阵A1,A2,...,An,其中第i个子矩阵Ai将系数矩阵A的第i列替换为等号右边的向量b。
行列式的几种计算方法7篇第1篇示例:行列式是线性代数中的一个重要概念,它是一个方阵中的一个数值,可以帮助我们判断矩阵的性质,计算行列式的值是线性代数中的基础技能之一。
下面我们将介绍几种行列式的计算方法以及其应用。
一、直接展开法计算行列式最基本的方法就是直接展开法。
以3阶行列式为例,一个3阶方阵的行列式可以表示为:\[\begin{vmatrix}a &b &c \\d &e &f \\g & h & i\end{vmatrix}\]通过公式展开,可以得到:\[\begin{aligned}\begin{vmatrix}a &b &c \\d &e &f \\g & h & i\end{vmatrix} & = aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh \\& = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg)\end{aligned}\]这样就可以直接计算出行列式的值。
但是这种方法比较繁琐,不适用于高阶行列式的计算。
二、拉普拉斯展开法\[\begin{vmatrix}a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\\vdots & \vdots & & \vdots \\a_{n1} & a_{n2} & \cdots & a_{nn} \\\end{vmatrix}\]以第一行为例,可以按照以下公式展开:\[ \text{det}(A) = a_{11}C_{11} + a_{12}C_{12} + \cdots +a_{1n}C_{1n} \]C_{ij}表示元素a_{ij}的代数余子式,通过递归计算代数余子式,最终可以得到行列式的值。
浅析行列式的计算方法刘欣(数学科学学院,2007(4)班,07211448)[摘 要]行列式是高等代数课程里基本而重要的内容之一,在数学中有着广泛的应用,懂得如何计算行列式显得尤为重要.本文先阐述行列式的基本性质,然后介绍几种具体的方法,最后由行列式与其它知识的联系介绍其它几种方法. [关键词]行列式 加边法 递推公式法行列式是线性代数中的一个基本工具.无论是高等数学领域里的高深理论,还是现实生活里的实际问题,都或多或少的与行列式有直接或间接的联系,所以本文针对几种行列式的结构特点归纳了行列式计算的常用计算方法,并以实例加以说明.一、 按照行列式的性质将行列式化成上三角(下三角或反三角)法运用行列式的性质是计算行列式的一个重要途径,大多数行列式的计算都依赖于行列式的性质,将行列式化成上三角(下三角或反三角)的形式,再根据行列式的定义来计算行列式.行列式的性质告诉了我们该如何求行列式,而一切的行列式都可以根据以上性质来进行初等行变换(列变换),变成阶梯形(上三角)的行列式,再根据定义计算即可. 其计算步骤可归纳如下:(1)看行列式的行和(列和),如果行列和相等,则均加到某一列(行) (2)有公因子的提出公因子.(3)进行初等行变换(列变换)化成上三角(下三角或反三角)的行列式. (4)由行列式的定义进行计算.由以上四步,计算一般行列式都简洁多了.例1 计算行列式3214214314324321.解 显而易见,该行列式的行和相等,知32102140143043203214214314324321=1112220311*******321121411431432110-----==例2 计算n 阶行列式ab bb a b b b a D n=.解 ()[]a b bab b b n a D n1111-+=()[]ba b a b bb n a ---+=0011()[]1)(1---+=n b a b n a .二、 行列式的乘法原理法行列式的乘法原理:对任意两个同阶矩阵A ,B ,都有B A AB ⨯=,大家都知道,对于矩阵的乘法已是非常麻烦了.尤其是对高阶矩阵而言,其难度越明显.若按照常规办法,先计算AB 再计算AB ,显然过于烦琐.直接应用行列式的原理,就显得方便简洁.同样,如果D=AB ,其中A ,B 为同阶方阵,则B A AB ⨯=,从而达到优化计算的目的,应用行列式的乘法原理,主要是会将一个方阵拆成两个易计算行列式的同阶方阵,使矩阵的行列式计算简洁化.⋅=---=160444003110432110例3 设221;,2,1,0,-+=⋅⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅++=j i ij k n k k k S a k x x x S .),,3,2,1,(n j i ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=求ij a .解 ⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=---22121110)(n nn n n ij s s s s s s s s s a⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++++++++++++=------222211111122111111n nn nn nn n n nn nnn n n n n x x x x x x x x x x x x x x x x n⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=------11221111121121111111n n nn n n n n n n x x x x x x x x x x x x,由行列式的乘法原理:ij a 11221111121121111111------⨯=n nnn n n nn n n x x x x x x x x x x x x∏∏<<--=j i i j ji i jx x x x)()(2)(∏<-=ji i j x x .三、 递推公式法无论是初等数学,还是高等数学,递推公式都有着非常广泛的运用.适用递推法计算行列式的行列式有以下规律:按照行列式的某一行(列)展开,会产生阶数比原行列式低但却与原行列式有着相同类型的新的行列式,运用递推法逐层降阶,最终将计算出原行列式的值.运用递推法求解行列式,一般会用到两个公式: (1)若1-=n n pD D 时,则11D p D n n -=(2)若2211--+=n n n D A D A D 时,则122111--+=n n n t A t A D (其中1A ,2A 为待定系数)由(1)的计算过程显然易见,而(2)中却出现了两个未知数,1t ,2t ,这两个未知数可以通过0212=--A x A x 的两根来确定.例4 计算n 阶行列式ba ab b a b a ab b a ab b a D n +++++=0000010001000.解 将n D 按第一行展开,得ba ab b a b a ab ab D b a D n n +++-+=-100000001)(1,于是得到一个递推关系21)(---+=n n n abD D b a D ,变形得)(111-----=n b n n b n D D a D D , 易知)()(4333221--------==n b n n b n n b n D D a D D a D D[]nn bn a b a b ab b a aD D a=+--+==---)()()(22122,所以1-+=n n n bD a D ,据此关系式在递推,有22121)(----++=++=n n nn n nn D b b aabD ab aDnn n nn n n nbab b aa D bb a b a a ++⋅⋅⋅++=++⋅⋅⋅++=-----1111221,如果我们将n D 的第一行元素看作b a +,1+0,…0+0,按第一行拆成两个行列式的和,那么可直接得到递推关系式如下:1-+=n nn bD aD ,同样可得nD 的值.例5 计算n 阶行列式accb ac b b aD n=,其中0,≠≠bc c b .解 将n D 的第一行视为c c c c a +++-0,,0,)( ,据行列式的性质,得accb ac b b c a cb a b bc a a ccb ac b b c c a D n+-=+++-=000因为11)()(---+-=n n n b a c D c a D (1)由b 与c 的对称性,不难得到11)()(---+-=n n n c a b D b a D (2) 所以联立(1),(2)解之,得[]n n n b a c c a b c b D )()()(1----=-用递推公式法计算行列式,逻辑性较强,其适用于计算那些有一定规律但却十分费解的行列式.四、 提取公因式法若行列式满足下列条件之一,则可以用此法: (1)有一行(列)元素相同,称为“a a a ,,, 型”.(2)有两行(列)的对应元素之和或差相等,称为“邻和型”. (3)各行(列)元素之和相等,称为“全和型”.满足条件(1)的行列式可直接提取公因式a 变为“1,1,…,1型”,于是应用按行(列)展开定理,使行列式降一阶.满足(2)和(3)的行列式都可以根据行列式的性质变为满足条件(1)的行列式,间接使用提取公因式法.例6 计算行列式nn n n a x a a a a x a a a a x D +++=212121.解 该行列式各行元素之和等于∑=+ni i a x 1,属于“全和型”,所以nn n ni i n a x a a a x a a a x D +++=∑= 2221111)(xx a a a x n ni i001)(21∑=+=)(11∑=-+=ni in a x xabb a abb a n ⨯=-1nb a )(22-=.五、 加边法计算行列式往往采用降阶的办法,但在一些特殊的行列式的计算上却要采用加边法。
行列式的几种计算方法
行列式是线性代数中非常重要的一个概念,它可以用于求解线性方程组、求解矩阵的逆等多个应用。
而行列式的计算方法也有很多种,接下来我们将分别介绍一些常用的行列式计算方法。
1. 代数余子式法:
代数余子式法是一种常用的行列式计算方法,它的基本思想是通过对矩阵中的元素进行操作来求解行列式的值。
具体步骤如下:
(1)选择矩阵中的一行或一列,以此为基准,生成n个n-1阶矩阵。
(2)计算每个n-1阶矩阵的行列式值,即代数余子式。
(3)将每个代数余子式与对应元素乘积后,加减交替求和。
3. 递推法:
递推法是通过将行列式的计算问题逐步转化为较小行列式的计算问题来求解行列式的方法。
具体步骤如下:
(1)从矩阵的最后一行开始,计算该行的每个元素与其代数余子式的乘积,并乘以相应的正负号。
(2)将每个乘积累加得到最后一行的元素的求和值。
(3)通过将最后一行的求和值代入到后一行的计算中,逐步递归计算行列式的值。
(4)最后得到行列式的值。
除了以上介绍的几种方法外,还有基于矩阵的性质和变换的方法、基于行列式的性质和变换的方法等。
通过灵活运用这些方法,我们可以有效地计算行列式的值,解决实际问题。
计算行列式的方法
计算行列式的方法有以下几种:
1. 代数余子式展开法:根据行列式的定义,可以将行列式转化为一系列元素相乘的和的形式。
通过选择一行或一列,在该行或该列的元素上除去所在行和所在列的元素,得到的余子式再乘以该元素的代数余子式,最后将所有元素相乘再求和,即可得到行列式的值。
2. 初等行变换法:通过对行(列)进行初等行变换,将行列式转化为上三角形矩阵或者对角矩阵,再计算对角元素的乘积即可得到行列式的值。
3. 克莱姆法则:对于n阶方阵,如果其中一个行(列)向量是常数向量,那么行列式的值为零。
如果矩阵的秩(rank)小于n,则行列式的值也为零。
如果秩等于n,则行列式的值等于解向
量的唯一性解的行列式的乘积。
4. 拓展拉普拉斯定理:对于n阶方阵,如果其中一行(列)全是零元素,那么行列式的值为零。
对于非零元素的行列式,可以选择行、列中的一个固定不变,然后计算每个代数余子式的值再与该行(列)元素相乘,最后相加得到行列式的值。
浅一、 特殊行列式法 1.定义法当行列式中含零元较多时,定义法可行. 例1 计算n 级行列式αββαβαβα000000000000=D .解:按定义,易见121,2,,,n j j j n === 或1212,3,,,1n n j j j n j -==== . 得11(1)n n n D αβ-+=+-2.三角形行列式法利用行列式性质,把行列式化成三角形行列式.nna a a a a a000n222n11211=nnn n a a a a a a2122121100112233nn a a a a = 例2 计算n 级行列式1231131211231n n x n D x n x +=++解: 将n D 的第(2,3,,)i i n = 行减去第一行化为三角形行列式,则1230100002001(1)(2)(1)n n x D x x n x x x n -=--+=---+3.爪形行列式法例3 计算行列式 012112200000n n n a b b b c a D c a c a =()0,1,2,,i a i n ≠=解: 将D 的第i +1列乘以(iia c -)都加到第1列()n i ,2,1=,得 101212000000000ni i ni inbc a b b b a a D a a -=∑==011()nn i i i i i i b c a a a ==-∑∏4. 范德蒙行列式法123222212311111231111nnn n n n na a a a D a a a a a a a a ----=1()i j j i na a ≤<≤=-∏例4 计算n 级行列式222212333331231231111n nnnn n nx x x x D x x x x x x x x =解:利用D 构造一个1n +阶范德蒙行列式12222212121111()n n n n nnn x x x xg x x x x x x x x x =多项式()g x 中x 的系数为3(1)n D +-,而()g x 又是一个范德蒙行列式,即1()()ni i g x x x ==-∏∏≤<≤-ni j j ix x1)(展开后x 的系数为1)1(--n ][12132-++n n x x x x x x ∏≤<≤-ni j j ix x1)(,两者应相等,故]23121n n D x x x x x x -⎡=++⎣ ∏≤<≤-ni j j ix x1)(当021≠n x x x 时,还可写成12n D x x x = )11(1nx x ++二、 连加法若行列式中某列(行)加上其余各列(行),使该列(行)元素均相等或出现较多零,从而简化行列式计算的方法称为连加法.例5 计算n 阶行列式x a a ax a D aax=解:它的特点是各列元素之和为x a n +-)1(,因此把各行都加到第一行,然后第一行再提出x a n +-)1(,得[(1)]D n a x =-+xa a ax a 111将第一行乘a -分别加到其余各行,化为三角形行列式,则[(1)]D n a x =-+ax ax -- 0000111 =[(1)]n a x -+1)(--n a x三、 加边法为了计算行列式,有时需要将它的级数放大,使升阶后的行列式易于计算,从而求出原行列式.这种方法叫加边法,也叫升阶法.例6 计算n 级行列式123na x x x xa xxD x x a x x x x a =(),1,2,,i x a i n ≠=解:加边得 1210nx x x a xxD x a x xxa =第一行乘以(-1)分别加到其余各行,化为爪形行列式1211001001n x x x a xD a x a x--=----=xa x a x a x x xx a xn ni i ----+∑=0000001211=)11(1∑=-+ni i x a x ∏=-n i i x a 1)( =)1(1∑=-+ni i x a x∏=-n i i x a 1)(四、 拆行(列)法一般地,当行列式的一行(列)的元素能有规律地表示成两项或多项和的形式,就可以考虑用拆为和的方法来进行计算.例7 计算n 级行列式x y y y z x y yD z z x y z z z x=解:①当z y =时,易用加边法求得D =1)(--n y x ][y n x )1(-+②当z y ≠时,将D 的第n 列每个元写成两数之和 0+=y y ,)(y x y x -+=则x y y z x y D z z y = + yx z z z y x z y y x - 0=1()n M x y D -+-其中x y y z x yM z z y= , 将M 最后一行乘以(-1)分别加到其余各行.再按第n 列展开得 1()n M y x z -=- , 于是有n D =1)(--n D y x +1)(--n z x y ①由于D 中,y z 的地位对称,于是有n D =1)(--n D z x +1)(--n y x z ②由①,②得n D =zy y x z z x y nn ----)()(五、 递推法这是解决具有对称关系的行列式的计算方法.例8 计算n 阶行列式 n D =βαβααββααββα++++1000010001000解:按第一行展开,得n D =21)(---+n n D D αββα即 n D )(211----=-n n n D D D αβα由此递推 ,即得 n D n n D βα=--1 ①由于n D 中α与β对称,则有 n D n n D αβ=--1 ②当αβ≠时,由①,②得 n D =βαβα--++11n n 当βα=时,n D =1-+n n D ββ=)(21--++n n n D ββββ=222-+n n D ββ== 11)1(D n n n -+-ββ=nn β)1(+六、 数学归纳法利用数学归纳法进行行列式计算,主要利用不完全归纳法寻找行列式的猜想值,再进行证明.例9 计算2n 级行列式 n D 2=n nnnd c d c b a b a1111解:当1n =时, 2D 1111a b c d ==1111c b d a - 当2n =时, 4D 22111122a b a b c d c d ==))((22221111c b d a c b d a --于是猜想 n D 2=∏=-ni i i i i c b d a 1)(下面用数学归纳法证明(1) 当1n =时,显然成立(2) 假设当n k =时成立,即k D 2=∏=-ki i i i i c b d a 1)(当1n k =+时,将)1(2+k D 按第一列展开,易得)1(2+k D =)(1111++++-k k k k c b d a k D 2由归纳假设 k D 2=∏=-ki i i i i c b d a 1)( , 故得)1(2+k D =∏+=-11)(k i i i i i c b d a所以猜想成立.即n D 2=∏=-ni i i i i c b d a 1)(例10 计算n 级行列式αααααcos 211cos 200000cos 210001cos 210001cos=n D解: 易见 αα2cos ,cos 21==D D ,于是猜想 αn D n cos =. 下面对阶数n 用第二数学归纳法证明.1=n 时,结论成立.假设对阶数小于n 时,结论成立. 将n D 按第n 行展开,有ααααααααααααααααααn n n n n n n D D D D n n n n n n n n cos ])1cos[(sin )1sin(cos )1cos()1cos(cos 2)2cos()1()1cos(cos 2)1(cos 21100cos 20000cos 210001cos 210001cos )1(cos 21221211121=+-=-----⋅=--+-⋅=-+⋅=⋅-+⋅=-------所以猜想成立.七、 因式分解法如果行列式D 是某个变数x 的多项式)(x f ,可对行列式施行某些变换,求出)(x f 的互不相同的一次因式,设这些一次因式的乘积为)(x g ,则)()(x cg x f D ==,再比较)(x f 与)(x g 的某一项的系数,求出c 值.例11 计算行列式1231131211231n n x n D x n x +=++解: 注意1=x 时,,0=n D 所以,(1)|n x D -.同理)1(,,2---n x x 均为n D 的因式, 所以 n D n x x x |)1()2)(1(+--- . 又i x -与)(j i j x ≠-各不相同, 但n D 的展开式中最高次项1-n x的系数为1,所以 )1()2)(1(+---=n x x x D n行列式的计算方法除上述外还有许多种,如辅助行列式法,析因子法等,只不过上述方法常见常用而已.。