高等代数行列式知识点总结
- 格式:docx
- 大小:114.36 KB
- 文档页数:4
行列式知识点行列式是线性代数中的重要概念之一,广泛应用于数学、物理、工程和计算机科学等领域。
本文将介绍行列式的基本概念、性质和计算方法,帮助读者更好地理解和应用行列式知识。
一、行列式的定义行列式是一个与矩阵相关的数值。
对于一个n阶方阵A,它的行列式表示为det(A),其中n表示方阵的阶数。
行列式的计算涉及到矩阵的元素和排列的概念,下面将详细介绍。
二、行列式的性质1. 行列式的对角线规则:对于一个n阶方阵A,行列式det(A)等于主对角线元素相乘的积减去次对角线元素相乘的积。
2. 行列式的性质之一:交换行(列)位置,行列式的值不变。
3. 行列式的性质之二:若行(列)中有两行(列)元素成比例,行列式的值为0。
4. 行列式的性质之三:行列式的某一行(列)乘以一个数k,等于行列式的值乘以k。
三、行列式的计算方法1. 二阶和三阶行列式的计算:对于二阶行列式A,可以用交叉相乘法计算,即ad-bc。
对于三阶行列式A,可以用Sarrus法则计算。
2. 高阶行列式的计算:对于n阶行列式A,可以利用拉普拉斯展开定理进行计算。
具体步骤是选择一行(列)作为展开行(列),将行列式展开为以该行(列)元素为首的n个代数余子式的乘积之和。
四、行列式的应用1. 线性方程组的解:行列式可以用于求解线性方程组的解。
若系数矩阵的行列式不为0,则方程组有唯一解;若行列式为0,则方程组无解或有无穷解。
2. 矩阵的逆:若一个n阶方阵A的行列式不为0,则矩阵A可逆,且其逆矩阵A^{-1}的元素可以用A的伴随矩阵元素和行列式的倒数表示。
3. 坐标变换:在几何学中,行列式可以用于坐标变换。
例如,二维平面上坐标变换时,坐标的旋转、平移和缩放可以用行列式进行表示。
五、总结本文介绍了行列式的基本概念、性质和计算方法,并提供了行列式在线性方程组、矩阵逆和坐标变换中的应用。
行列式作为线性代数中的基础知识,对于深入理解和应用相关领域的知识具有重要作用。
通过学习和掌握行列式的知识点,读者可以更好地理解相关的数学和科学问题,并灵活运用行列式进行问题求解和分析。
第二章行列式知识点总结一行列式定义1、n 级行列式111212122212n n ij nn n nna a a a a a a a a a =1等于所有取自不同行不同列的n 个元素的乘积1212n j j nj a a a 2的代数和,这里12n j j j 是一个n 级排列;当12n j j j 是偶排列时,该项前面带正号;当12n j j j 是奇排列时,该项前面带负号,即:1212121112121222()1212(1)n n nn n j j j ij j j nj nj j j n n nna a a a a a a a a a a a a τ==-∑;2、等价定义121212()12(1)n n ni i i ij i i i n ni i i a a a a τ=-∑和121211221212()()(1)n n n n n ni i i j j j ij i j i j i j ni i i j j j a a a a ττ+=-∑和3、由n 级排列的性质可知,n 级行列式共有!n 项,其中冠以正号的项和冠以负号的项不算元素本身所带的负号各占一半;4、常见的行列式1上三角、下三角、对角行列式 2副对角方向的行列式 3范德蒙行列式:二、行列式性质1、行列式与它的转置行列式相等;2、互换行列式的两行列,行列式变号;3、行列式中某一行列中所有的元素都乘以同一个数,等于用这个数乘以此行列式;即:某一行列中所有的元素的公因子可以提到整个行列式的外面;4、若行列式中有两行成比例,则此行列式等于零;5、若某一行列是两组数之和,则这个行列式等于两个行列式之和,而这两个行列式除这一行列以外全与原来行列式的对应的行列一样;6、把行列式某一行列的各元素乘以同一数然后加到另一行列对应的元素上,行列式不变;三、行列式的按行列展开1、子式1余子式:在n 级行列式ij D a =中,去掉元素ij a 所在的第i 行和第j 列后,余下的n-1级行列式称为ij a 的余子式,记作ij M ;2代数余子式:(1)i j ij ij A M +=-称为ij a 的代数余子式;3k 级子式:在n 级行列式ij D a =中,任意选定k 行和k 列(1)k n ≤≤,位于这些行列交叉处的2k 个元素,按原来顺序构成一个k 级行列式M,称为D 的一个k 级子式;当()k n <时,在D 中划去这k 行和k 列后余下的元素按照原来的次序组成的n k -级行列式M '称为k 级子式M 的余子式;2、按一行列展开1行列式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,即 按第i 行展开1122(1,2,,);i i i i in in D a A a A a A i n =+++= 按第j 列展开1122(1,2,,);j j j j nj nj D a A a A a A j n =+++=2行列式某一行列的元素与另一行列的对应元素的代数余子式乘积之和等零,即11220();i j i j in jn a A a A a A i j +++=≠或11220,().i j i j ni nj a A a A a A i j +++=≠3、按k 行k 列展开拉普拉斯定理:在n 级行列式中,任意取定k 个行k 列(11)k n ≤≤-,由这k 行k 列元素组成的所有的k 级子式与它们的代数余子式的乘积之和等于行列式的值; 4、其他性质1设A 为n 阶方阵,则A A '=; 2设A 为n 阶方阵,则n kA k A =;3设,A B 为n 阶方阵,则AB A B =,但A B A B ±≠±; 4设A 为m 阶方阵,设B 为n 阶方阵,则00A A AB BB*==*,但A B A B ±≠±;5行列式的乘法定理:两个n 级行列式乘积等于n 级行列式四、行列式的计算1、计算行列式常用方法:定义法、化三角形法、递推法、数学归纳法、拉普拉斯定理等等;具体计算时需要根据等到式中行或列元素的特点来选择相应的解题方法;方法一:递推法分为直接递推法和间接递推法;用直接递推法的关键是找出一个关于1n D -的代数式来表示n D ,依次从1234n D D D D D →→→→,逐级递推便可以求出n D 的值;方法二:数学归纳法;第一步发现和猜想;第二步证明猜想的正确性;第二步的关键是首先要得到n D 关于1n D -和2n D -的递推关系式;方法三:加边法;加边法是将所要计算的n 级行列式适当地添加一行一列或m 行m 列得到一个新的n+1或m+1级行列式,保持行列式的值不变,但是所得到的n+1或m+1级行列式较易计算;其一般做法如下:11111111111100n nn n n n n a a a a a a a a a a =或111111111111100nn nn n n a a b a a a a b a a =特殊情况取121n a a a ===或121n b b b ===;方法四:拆行列法;将所给的行列式拆成两上或若干个行列式之和,然后再求行列式的值;拆行列法有两种情况:一是行列式中有某行列是两项之和,可直接利用性质拆项;二是所给行列式中行列没有两项和形式,这时需作保持行列式值不变,使其化为两项和;方法五:析因子法;如果行列式D 中有一些元素是变数x 或某个参变数的多项式,那么可以将行列式D 当作一个多项式()f x ,然后对行列式()f x 实行某些变换,求出()f x 的互素的一次因式,使得()f x 与这些因式的乘积()g x 只相差一个常数因子c,根据多项式相等的定义,比较()f x 与的()g x 某一项系数,求出c 值,便可求得()D cg x =;2、行列式计算中常用的类型:类型一:“两条线”型行列式非零元分布在两条线上,例如,*等等;注:“两条线”型行列式一般采取直接展开降阶法计算,或用拉普拉斯定理展开,降阶后的行列式或为三角形行列式,或得到一个递推公式; 类型二:“三条线”行列式非零元分布在三条线上; 1“三对角”行列式,;注:“三对角”行列式可以按如下方法进行求解;首先得到一个一般的递推公式12n n n D pD qD --=+,然后可以用以下两种方法之一求出n D 的表达式:先计算123,,D D D 等,找出规律进行猜想,然后再用数学归纳法进行证明;间接递推法:借助于行列式中元素的对称性,交换行列式构造出关于n D 和1n D -的方程组,从而消去1n D -就可解得n D ;2“爪型”行列式;注:“爪型”行列式可以按行列提取公因子,然后化为上下三角形行列式进行求解;3Hessenerg型行列式;类型三:各行列元素之和相等或多数相等仅个别不相等的行列式; 注:行加法或列加法再化为三角形行列式进行求解;类型四:除主对角线外其余元素相同或成比例型行列式; 注:拆行列法或再结合其他方法进行求解; 类型五:可利用范德蒙行列式计算的行列式; 类型六:其他形式行列式;五、克莱姆法则1、克莱姆法则:如果含有n 个未知量的n 个方程的线性方程组11112211211222221122n n n n n n nn n n a x a x a x b a x a x a x b a x a x a x b +++=⎧⎪+++=⎪⎨⎪⎪+++=⎩的系数行列式不等于零,即111110nn n a a D a a =≠, 则方程组有唯一解: 其中(1,2,)j D j n =是把系数行列式D 中第j 列的元素用方程组右端的常数项代替后所得到的n 级行列式;2、含n 个未知量的n 个方程的齐次线性方程组111122121122221122000n n n nn n nn n a x a x a x a x a x a x a x a x a x +++=⎧⎪+++=⎪⎨⎪⎪+++=⎩只有零解的充要条件是系数行列式0D ≠;有非零解的充要条件是系数行列式0.D =。
行列式知识点汇总在数学中,行列式是一个重要的概念,用于描述线性代数中的一些性质和运算。
它在各个领域中都有广泛应用,如线性方程组的求解、矩阵的特征值和特征向量的计算等。
本文将对行列式的相关知识点进行汇总介绍,帮助读者更好地理解和应用行列式。
1. 行列式的定义行列式是一个用来对方阵进行运算的函数。
对于n阶方阵A,它的行列式记作det(A)或|A|,其中n表示方阵的阶数。
行列式的计算通常通过对方阵进行按行展开或按列展开的方式来进行,根据展开的元素进行递归计算。
2. 行列式的性质行列式具有以下性质:- 性质1:互换行(列)会改变行列式的符号,即det(A) = -det(A'),其中A'表示通过互换A的两行(两列)得到的新方阵。
- 性质2:如果行(列)中有零元素,则行列式的值为0。
- 性质3:行(列)成比例,则行列式的值为0。
- 性质4:行列式的某一行(列)的所有元素都乘以k,等价于行列式乘以k。
- 性质5:若A的某一行(列)元素都是两数之和,则行列式可以分解为两个行列式的和。
- 性质6:若A的某一行(列)元素都是两数之差,则行列式可以分解为两个行列式的差。
3. 行列式的计算方法行列式的计算可以根据方阵的阶数和具体性质来选择不同的方法,主要有以下几种方法:- 按行(列)展开法:通过按行(列)展开元素,并对展开的结果进行递归计算。
- 初等行变换法:通过初等行变换将矩阵转化为上(下)三角矩阵,再利用三角矩阵行列式的计算公式求解。
- 对角线法则:将方阵按对角线划分为若干小方阵,利用小方阵行列式的性质求解。
4. 行列式的重要应用行列式在线性代数中有广泛的应用,下面介绍几个重要的应用:- 线性方程组的求解:利用行列式可以判断线性方程组是否有唯一解、无解或无穷解,并可以通过克拉默法则求解方程组。
- 矩阵的逆:若方阵A的行列式不为0,则A可逆,且可以通过行列式求解矩阵的逆。
- 特征值和特征向量:方阵A的特征值为使得det(A-λI)=0成立的λ值,其中I为单位矩阵。
行列式知识点行列式是线性代数中的一个重要概念,它在数学、物理、工程等多个领域都有着广泛的应用。
下面就让我们来详细了解一下行列式的相关知识点。
首先,我们来明确一下行列式的定义。
行列式是一个由数值组成的方阵所确定的一个数值。
对于一个二阶方阵\\begin{pmatrix}a &b \\c & d\end{pmatrix}\其行列式的值为\(ad bc\)。
对于一个三阶方阵\\begin{pmatrix}a_{11} & a_{12} & a_{13} \\a_{21} & a_{22} & a_{23} \\a_{31} & a_{32} & a_{33}\end{pmatrix}\其行列式的值可以通过按照一定的规则进行计算得到。
那么行列式有什么用呢?其中一个重要的应用就是判断线性方程组是否有唯一解。
如果一个线性方程组对应的系数矩阵的行列式不为零,那么该方程组有唯一解。
接下来,我们来探讨一下行列式的性质。
性质一:行列式与它的转置行列式相等。
也就是说,如果把一个方阵的行换成同序数的列得到一个新的方阵,那么这两个方阵的行列式是相等的。
性质二:交换行列式的两行(列),行列式的值变号。
性质三:行列式的某一行(列)中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。
这些性质在计算行列式的值时非常有用,可以通过利用这些性质将行列式化为上三角行列式或下三角行列式,从而方便地计算出行列式的值。
再说说计算行列式的方法。
除了前面提到的二阶和三阶行列式的直接计算方法外,对于高阶行列式,常见的方法有按行(列)展开法和利用行列式的性质进行化简。
按行(列)展开法是基于行列式的代数余子式来进行的。
比如,对于一个\(n\)阶行列式,选定某一行(列),将该行(列)的元素分别乘以其对应的代数余子式,然后求和,就得到了行列式的值。
行列式在求解线性方程组、计算矩阵的逆、求向量组的秩等方面都发挥着关键作用。
在实际应用中,比如在物理学中,行列式可以用于求解电路中的电流和电压;在计算机图形学中,行列式可以用于进行图形的变换;在经济学中,行列式可以用于分析投入产出模型。
线性代数知识点总结汇总线性代数知识点总结行列式(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)范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|=kn|A|(2)|AB|=|A|·|B|(3)|AT|=|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。
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)(3)AB=O不能推出A=O或B=O。
行列式知识点高考行列式是高中数学中的一个重要概念,也是高考中常常考察的知识点。
掌握行列式的相关知识对于应对高考数学题目是非常必要的。
本文将以深入浅出的方式介绍行列式的定义、性质和计算方法,帮助读者更好地理解和掌握行列式知识,提升高考数学应试能力。
一、行列式的定义行列式是由数和符号组成的一种代数形式。
对于一个n阶方阵A=[a_{ij}],如果将它的n个数按照一定的规律排列成一个n×n的数表,并标记符号,那么这个数表就是A的行列式,记作det(A)或|A|。
二、行列式的性质1. 行列互换性质:交换行列式中两行(或两列)的位置,行列式的值不变。
2. 行列式的倍数性质:如果行列式中所有的元素都乘以同一个数k,那么行列式的值也要乘以k。
3. 行列式的行(列)成比例性质:如果行列式中的某一行(或某一列)的元素都乘以同一个数k,得到新的行列式,那么新旧两个行列式的值成比例。
4. 行列式的行(列)有零元性质:如果行列式中某一行(或某一列)的元素全为0,则行列式的值为0。
5. 奇异行列式性质:如果行列式的某两行(或两列)完全相同,则行列式的值为0。
三、行列式的计算方法1. 二阶行列式的计算:对于一个二阶行列式A=[a b; c d],行列式的值为ad-bc。
2. 三阶行列式的计算:对于一个三阶行列式A=[a b c; d e f; g hi],行列式的值为a(ei-fh)-b(di-fg)+c(dh-eg)。
3. 高阶行列式的计算:高阶行列式的计算较为复杂,一般使用行列式的按行(列)展开法进行计算。
按行(列)展开法是通过选取某一行(或某一列)展开,将高阶行列式转化为低阶行列式的计算。
四、行列式在方程组中的应用行列式在解线性方程组中有重要的应用。
对于一个线性方程组Ax=b,其中A为系数矩阵,x为未知数向量,b为常数向量,方程组存在唯一解的充要条件是系数矩阵A的行列式不为0。
五、行列式的性质推导行列式的很多性质可以通过数学推导得到。
第一章 行列式( * * * )一、复习指导:行列式在高等代数中是十分重要的,它不仅是每年必要的一道大题,而且还是一个基础章节,它与学好后面的章节也有一定的联系,是学习后面重要章节的基础。
在首师大真题中,行列式往往会以求数字型n 阶行列式的值作为一道大题出现,分值15分。
具体可以参考真题。
二、考点精讲: (一)基本概念定义1 逆序—设j i ,是一对不等的正整数,若j i >,则称),(j i 为一对逆序。
定义2 逆序数—设n i i i Λ21是n ,,2,1Λ的一个排列,该排列所含逆序总数称为该排列的逆序数,记为)(21n i i i Λτ,逆序数为奇数的排列称为奇排列,逆序数为偶数的排列称为偶排列。
定义3 行列式—称nnn n nna a a a a a a a a D ΛΛΛΛΛΛΛ212222111211=称为n 阶行列式,规定 n nn nj j j j j j j j j a a a D ΛΛΛ21212121)()1(∑-=τ。
定义4 余子式与代数余子式—把行列式nnn n nna a a a a a a a a D ΛΛΛΛΛΛΛ212222111211=中元素ij a 所在的i 行元素和j 列元素去掉,剩下的1-n 行和1-n 列元素按照元素原来的排列次序构成的1-n 阶行列式,称为元素ij a 的余子式,记为ij M ,称ij ji ij M A +-=)1(为元素ij a 的代数余子式。
(二)、几个特殊的高阶行列式1、对角行列式—形如na a a ΛΛO ΛΛΛΛ000021称为对角行列式,n na a a a a a ΛΛΛO ΛΛΛΛ21210000=。
2、上(下)三角行列式—称nn n n a a a a a a ΛΛO ΛΛΛΛ022211211及nnn n a a a a aa ΛΛO ΛΛΛΛ212221110为上(下)三角行列式,nnnnn na a a a a a a a a ΛΛΛO ΛΛΛΛ2211222112110=,nn nnn n a a a a a a a a a ΛΛΛOΛΛΛΛ2211212221110=。
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 n nn nj j j j j j j j j nij a a a a ...)1(21212121)..(∑-=τ(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。
(转置行列式T D D =) 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(列)成比例,则行列式值为零; 推论:行列式中某一行(列)元素全为零,行列式为零。
④行列式具有分行(列)可加性⑤将行列式某一行(列)的k 倍加到另一行(列)上,值不变 行列式依行(列)展开:余子式ij M 、代数余子式ij j i ij M A +-=)1(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:非齐次线性方程组 :当系数行列式0≠D 时,有唯一解:)21(n j DD x j j ⋯⋯==、齐次线性方程组 :当系数行列式01≠=D 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:①转置行列式:332313322212312111333231232221131211a a a a a a a a a a a a a a a a a a → ②对称行列式:ji ij a a =③反对称行列式:ji ij a a -= 奇数阶的反对称行列式值为零④三线性行列式:333122211312110a a a a a a a 方法:用221a k 把21a 化为零,。
化为三角形行列式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:n m A *(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n m ij ka kA *)(=---------分配、结合律乘法nm lkj ik n l kj l m ik b a b a B A *1**)()(*)(*∑==注意什么时候有意义一般AB=BA ,不满足消去律;由AB=0,不能得A=0或B=0转置A A T T =)( T T T B A B A +=+)( T T kA kA =)( T T T A B AB =)((反序定理) 方幂:2121k k k k A A A += 2121)(k k k k A A +=几种特殊的矩阵:对角矩阵:若AB 都是N 阶对角阵,k 是数,则kA 、A+B 、 AB 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 都是0分块矩阵:加法,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, B A =-1(非奇异矩阵、奇异矩阵|A|=0、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 倍加到另一行(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)等价标准形矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=O O O I D r r矩阵的秩r(A):满秩矩阵 降秩矩阵 若A 可逆,则满秩若A 是非奇异矩阵,则r (AB )=r (B ) 初等变换不改变矩阵的秩求法:1定义2转化为标准式或阶梯形矩阵与行列式的联系与区别:都是数表;行列式行数列数一样,矩阵不一样;行列式最终是一个数,只要值相等,就相等,矩阵是一个数表,对应元素相等才相等;矩阵n ij n ij a k ka )()(=,行列式n ij nn ij a k ka =逆矩阵注:①AB=BA=I 则A 与B 一定是方阵 ②BA=AB=I 则A 与B 一定互逆; ③不是所有的方阵都存在逆矩阵;④若A 可逆,则其逆矩阵是唯一的。
线性代数知识点总结第一章行列式第一节:二阶与三阶行列式把表达式称为所确定的二阶行列式,并记作,即结果为一个数。
同理,把表达式称为由数表所确定的三阶行列式,记作。
即=二三阶行列式的计算:对角线法则注意:对角线法则只适用于二阶及三阶行列式的计算。
利用行列式计算二元方程组和三元方程组:对二元方程组设则,对三元方程组,设,,,,则,,。
(课本上没有)注意:以上规律还能推广到n元线性方程组的求解上。
第二节:全排列及其逆序数全排列:把个不同的元素排成一列,叫做这个元素的全排列(或排列)。
n个不同的元素的所有排列的总数,通常用Pn (或An)表示。
(课本P5)逆序及逆序数:在一个排列中,如果两个数的前后位置与大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么称它们构成一个逆序,一个排列中,逆序的总数称为这个排列的逆序数。
排列的奇偶性:逆序数为奇数的排列称为奇排列;逆序数为偶数的排列称为偶排列。
(课本P5)计算排列逆序数的方法:方法一:分别计算出排在前面比它大的数码之和即分别算出这n个元素的逆序数,这个元素的逆序数的总和即为所求排列的逆序数。
方法二:分别计算出排列中每个元素前面比它大的数码个数之和,即算出排列中每个元素的逆序数,这每个元素的逆序数之总和即为所求排列的逆序数。
(课本上没有)第三节:n阶行列式的定义定义:n阶行列式等于所有取自不同行、不同列的n个元素的乘积的代数和,其中p1 p2 … pn是1, 2,… ,n的一个排列,每一项的符号由其逆序数决定。
也可简记为,其中为行列式D的(i,j元)。
根据定义,有说明:1、行列式是一种特定的算式,它是根据求解方程个数和未知量个数相同的一次方程组的需要而定义的;2、n阶行列式是项的代数和;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;4、的符号为,t的符号等于排列的逆序数5、一阶行列式不要与绝对值记号相混淆。
推论1:上,下三角行列式的值均等于其主对角线上各元素的乘积。
第一章行列式主要知识点一、行列式的定义和性质1.余子式和代数余子式的定义2.行列式按一行或一列展开的公式1)2)3.行列式的性质1)2)用数k乘行列式的某一行(列)所得新行列式=原行列式的k倍. 推论3)互换行列式的任意两行(列)所得新行列式等于原行列式的相反数. 推论4)如果行列式中两行(列)对应元素成比例,则行列式值为0.5)行列式可以按任一行(列)拆开.6)行列式的某一行(列)的k倍加到另一行(列)上,所得新行列式与原行列式的值相等.二、行列式的计算1.二阶行列式和三角形行列式的计算.2.对一般数字行列式,利用行列式的性质将其降阶以化成二阶行列式或三角形(或对角形)行列式的计算.3.对行列式中有一行或一列中只有一个或两个非零元的情况,用这一行或一列展开.4.行列式中各行元素之和为一个常数的类型.5.范德蒙行列式的计算公式第二章矩阵主要知识点一、矩阵的概念1.要分清矩阵与行列式的区别2.几种特殊矩阵(0矩阵,单位阵,三角阵,对角阵,数量阵)二、矩阵的运算1.矩阵A , B的加、减、乘有意义的充分必要条件2.矩阵运算的性质比较矩阵运算(包括加、减、数乘、乘法等)的性质与数的运算性质的相同点和不同点(加法、乘法的交换律和结合律;乘法关于加法的分配律)重点是矩阵乘法没有交换律(由此产生了矩阵运算公式与数的运算的公式的不同点).3.转置对称阵和反对称阵1)转置的性质2)若A T=A (A T= - A),则称A为对称(反对称)阵4.逆矩阵1)方阵A可逆(也称非异,非奇异,满秩)的充分必要条件是.当A可逆时,.2)方阵A的伴随阵的定义。
重要公式;与A -1的关系(当方阵A可逆时,)3)重要结论:若n阶方阵A,B满足AB=E,则A,B都可逆,且A-1=B ,B-1=A.4)逆矩阵的性质:; ; .5)消去律:设方阵A可逆,且AB=AC(BA=CA),则必有B=C。
(若不知A可逆,仅知A≠0结论不一定成立。
《高等代数(上)》:学习笔记这是我自学的笔记做成的电子档,其中有许多注释,尽量深入浅出,以供大家学习。
有些笔误也修正差不多了。
课本和王德明老师的符号略有不同,但意思是一样的,祝大家都能通过考试。
第一章 行列式§1.1 定义D =|2314|=2×4−3×1=5 A =[2314]≡(2314) 这是行列式(或写为|D|)这是矩阵,注意区别{a 11x 1+a 12x 2+a 13x 3=b 1a 21x 1+a 22x 2+a 23x 3=b 2a 31x 1+a 32x 2+a 33x 3=b 3这是三元线性方程组=|a 11a 12a 13a 22a 23a 32a 33|=a 11a 22a 33+a 12a 23a 31+a 13a 21a 32−a 11a 23a 32−a 12a 21a 33−a 13a 22a 31§1.2 逆序数τ§1.3 n 阶行列式的代数和D =|a 11a 12⋯a 1n a 21a 22⋯a 2n⋯⋯⋯⋯⋯⋯a n1a n2⋯|=j 1,j 2,⋯,j n )1,j a 1j 1a 2j 2⋯a nj n§1.4 行列式性质1、行列式转置值不变: D T =D2、k 可以乘上某行(列): kD row i3、加法:某行之和 展开为两行列式之和: D row(a+b)=D row(a)+D row(b)4、互换两行(列):负号 D row i ↔row k =−D5、两行相同(成比例):零值 D row i =k×row k =06、某行乘以k 加到另一行:值不变D k×row i +row k =D右下斜线为正 左下斜线为负代数和n 阶排列,有n!个逆序数 偶排列,正号 奇排列,负号阶排列§1.5 代数余子式=ij|D|=a k1A k1+a k2A k2+⋯+a kn A kn (k =1,2,⋯,n )即展开第k 行(列)§1.6 范德蒙行列式|D|=|111⋯1a 1a 2a 3⋯a n a 12a 22a 32⋯a n 2⋯⋯a 1n−1a 2n−1a 3n−1|=∏(a i −1≤j<i≤na j )第二章 线性方程组§2.1 克莱姆法则D 1=|b 1a 12a 13b 2a 22a 23b 3a 32a 33| D 2、D 3 类似左边 解集:x i =D i D(D ≠0) 当D ≠0时,方程组有唯一解:x 1=D 1D,x 2=D 2D,x 3=D 3D.(D ≠0)§2.2 消元法初等变换:反复对方程进行row 变换,最后剩下一个上三角矩阵。
高等代数中的行列式与矩阵关系与计算方法高等代数中的行列式与矩阵:关系与计算方法高等代数是现代数学的一门重要学科,其中行列式与矩阵是其核心内容之一。
本文将介绍行列式与矩阵的关系以及计算方法,帮助读者更好地理解和应用这一领域的知识。
1. 行列式的概念与性质行列式是一个方阵所具有的一个标量值。
对于一个n阶方阵A,其行列式记作det(A)或|A|,其定义如下:det(A) = a₁₁·a₂₂·...·aₙₙ - a₁₂·a₂₁·...·aₙₙ₋₁ +a₁₃·a₂₃·...·aₙₙ₋₂ - ... + (-1)^(n+1)·a₁ₙ·a₂ₙ₋₁·...·aₙ₁其中,aᵢₙ代表矩阵A的第i行第j列的元素。
行列式具有以下性质:- 若矩阵A的两行或两列互换,则行列式的值变号。
- 若矩阵的某一行(列)元素全为0,则其行列式的值为0。
- 若矩阵的某行(列)有两个元素相同,则其行列式的值为0。
- 若矩阵的某行(列)是另一行(列)的倍数,则其行列式的值为0。
- 两个矩阵进行加减运算时,其行列式的值也分别相加减。
2. 矩阵的概念与性质矩阵是由数字按照矩形排列而成的数表,常用来表示线性方程组和线性变换。
一个矩阵由m行n列的元素构成,记作A =[aᵢₙ]ᵢ₌₁₋₁,...,m ₋ j₌₁,...,n。
矩阵具有以下性质:- 矩阵的行数与列数分别称为其阶数。
- 若两个矩阵的对应元素相等,则这两个矩阵相等。
- 矩阵的加法与减法满足交换律和结合律。
- 矩阵的乘法满足结合律,但不满足交换律。
- 矩阵的转置是指将矩阵的行与列互换,记作Aᵀ。
3. 行列式与矩阵的关系行列式与矩阵之间有着紧密的联系。
一个方阵A的行列式可以用它的元素构成的矩阵来表示,即:|A| = det(A) = [a₁₁, a₁₂, ..., a₁ₙ][a₂₁, a₂₂, ..., a₂ₙ][..., ..., ..., ...][aₙ₁, aₙ₂, ..., aₙₙ]其中,aᵢₙ代表矩阵A的第i行第j列的元素。
行列式的性质及应用知识点总结行列式是线性代数中一个重要的概念,对于矩阵运算和求解线性方程组等问题具有重要的应用价值。
本文将对行列式的性质及其在实际问题中的应用进行总结,以帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、行列式的定义和性质1. 行列式的定义行列式是一个与方阵相关的标量,在实际运算中通常用大写字母表示。
对于一个n阶方阵A = (a_ij),其行列式记作det(A)或|A|,其中a_ij代表矩阵A的第i行第j列的元素。
2. 行列式的性质(1)行列互换性:如果交换矩阵的两行(列),行列式的值不变,即|A| = -|A' |,其中A'是A行列互换后的矩阵。
(2)行列式的倍乘性:如果矩阵A的某一行(列)的元素分别乘以同一常数k,那么行列式的值也相应地乘以k,即|kA|=k^n|A|。
(3)行列式的加性:如果有两个矩阵A和B,它们唯一的区别是其中某一行(列)不同,那么这两个行列式的和等于另一个行列式,即|A+B|=|A'|+|B|。
(4)行列式的三角形性质:如果矩阵A是一个上(下)三角矩阵,那么它的行列式等于对角线上各元素的乘积,即|A| = a_11 * a_22 * ... *a_nn。
二、行列式的应用1. 矩阵的逆行列式在求解矩阵的逆时起到关键作用。
如果一个n阶方阵A存在逆矩阵A^-1,那么有A * A^-1 = I,其中I是单位矩阵。
利用行列式的性质,我们可以通过求解行列式的值来判断矩阵是否可逆,即当|A| ≠ 0时,矩阵A可逆。
2. 线性方程组的求解行列式也可以应用于求解线性方程组。
对于一个有n个未知数和n 个方程的线性方程组,可以使用Cramer法则来求解,其中每个未知数的值等于其对应行列式除以总行列式的值,即x_i = |A_i| / |A|,其中A_i是将方程组中第i个未知数对应的列替换为方程组右侧的常数列得到的矩阵。
3. 矩阵的秩行列式还可以用于求解矩阵的秩。
矩阵的秩是一个衡量矩阵线性无关性的指标,它表示矩阵的行(列)向量组的最大线性无关组的向量个数。
大一高数行列式知识点总结一、行列式的定义行列式是线性代数中的重要概念,它由方阵中的元素按照一定规律组织而成。
对于一个n阶方阵A,其行列式记作det(A)或|A|。
二、行列式的性质1. 行列式对调换行或列的顺序不变。
2. 若方阵A的某一行(或列)的元素全部为0,则det(A)=0。
3. 若方阵A的某两行(或列)的对应元素互换,则det(A)变号。
4. 若方阵A的某一行(或列)的元素是另一行(或列)对应元素的常数倍,则det(A)成比例。
5. 若方阵A的两行(或列)完全相同,则det(A)=0。
三、求行列式的方法1. 拉普拉斯展开法:a. 选择某一行(或列)进行展开;b. 对该行(或列)的元素进行运算,再进行乘法运算;c. 将乘法结果与对应的元素符号相乘,再进行相加操作。
2. 三角形法则:a. 对于一个上三角形矩阵,主对角线上的元素依次相乘;b. 对于一个下三角形矩阵,副对角线上的元素依次相乘;c. 将乘法结果与对应的元素符号相乘,再进行相加操作。
四、逆序对与行列式的关系逆序对是指在一个数列中,如果位置i的数比位置j的数大,但i<j,那么就称(i,j)为一个逆序对。
逆序对的奇偶性对应了行列式的符号。
1. 偶排列:逆序对的数量为偶数,行列式符号为正。
2. 奇排列:逆序对的数量为奇数,行列式符号为负。
五、行列式的计算方法1. 二阶行列式:对于一个2x2的方阵A,其行列式计算公式为:|A| = a11*a22 - a12*a21。
2. 三阶行列式:对于一个3x3的方阵A,其行列式计算公式为:|A| =a11*a22*a33 + a12*a23*a31 + a13*a21*a32 - a31*a22*a13 -a32*a23*a11 - a33*a21*a12。
3. 高阶行列式:对于一个n阶行列式,可以利用拉普拉斯展开法或三角形法则进行计算。
六、行列式的应用行列式在线性代数和相关学科中有广泛的应用,包括线性方程组的求解、特征值与特征向量的计算以及矩阵的求逆等。
线性代数知识点总结第一章 行列式1. n 阶行列式()()121212111212122212121==-∑n nnn t p p p n p p np p p p n n nna a a a a a D a a a a a a 2.特殊行列式1212n nλλλλλλ=,()()1122121n n n nλλλλλλ-=-3.行列式的性质定义记111212122212nn n n nna a a a a a D a a a =,112111222212n n T nnnna a a a a a D a a a =,行列式TD 称为行列式D 的转置行列式。
性质1行列式与它的转置行列式相等。
性质2 互换行列式的两行()↔i j r r 或列()↔i j c c ,行列式变号。
推论如果行列式有两行〔列〕完全一样〔成比例〕,则此行列式为零。
性质3 行列式*一行〔列〕中所有的元素都乘以同一数()⨯j k r k ,等于用数k 乘此行列式; 推论1 D 的*一行〔列〕中所有元素的公因子可以提到D 的外面; 推论2 D 中*一行〔列〕所有元素为零,则=0D 。
性质4 假设行列式的*一列〔行〕的元素都是两数之和,则1112111212222212()()()i i n i i n n n ni ninna a a a a a a a a a D a a a a a '+'+='+11121111121121222*********12i n i n i n i n n n ninnn n ninna aa a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ''=+' 性质6 把行列式的*一列〔行〕的各元素乘以同一数然后加到另一列(行)对应的元素上去,行列式的值不变。
而算得行列式的值。
4. 行列式按行〔列〕展开余子式在n 阶行列式中,把元素ij a 所在的第i 行和第j 列划去后,留下来的1n -阶行列式叫做元素ij a 的余子式,记作ij M 。
第一章 行列式( * * * )
一、复习指导:行列式在高等代数中是十分重要的,它不仅是每年必要的一道大题,而且还是一个基础章节,它与学好后面的章节也有一定的联系,是学习后面重要章节的基础。
在首师大真题中,行列式往往会以求数字型n 阶行列式的值作为一道大题出现,分值15分。
具体可以参考真题。
二、考点精讲: (一)基本概念
定义1 逆序—设j i ,是一对不等的正整数,若j i >,则称),(j i 为一对逆序。
定义2 逆序数—设n i i i Λ21是n ,,2,1Λ的一个排列,该排列所含逆序总数称为该排列的逆序数,记为)(21n i i i Λτ,逆序数为奇数的排列称为奇排列,逆序数为偶数的排列称为偶排列。
定义3 行列式—称nn
n n n
n
a a a a a a a a a D Λ
ΛΛΛΛΛΛ
21
22221112
11
=
称为n 阶行列式,规定 n n
n nj j j j j j j j j a a a D ΛΛΛ21212121)
()1(∑-=
τ。
定义4 余子式与代数余子式—把行列式nn
n n n
n
a a a a a a a a a D Λ
ΛΛΛΛΛΛ
21
22221112
11
=
中元素ij a 所在的i 行元素和j 列元素去掉,剩下的1-n 行和1-n 列元素按照元素原来的排列次序构成的1-n 阶行列式,称为元素ij a 的余子式,记为ij M ,称ij j
i ij M A +-=)
1(为元素ij a 的代数余子式。
(二)、几个特殊的高阶行列式
1、对角行列式—形如
n
a a a Λ
ΛO ΛΛΛΛ0
00
02
1
称为对角行列式,n n
a a a a a a ΛΛ
ΛO ΛΛΛΛ21210
00
0=。
2、上(下)三角行列式—称
nn n n a a a a a a Λ
ΛO ΛΛΛΛ
0222112
11
及nn
n n a a a a a
a ΛΛO ΛΛΛΛ21222111
0为上(下)三角行列式,
nn
nn
n n
a a a a a a a a a ΛΛ
ΛO ΛΛΛΛ
2211222112
11
0=,nn nn
n n a a a a a a a a a ΛΛ
ΛO
Λ
ΛΛΛ221121
22
21
11
0=。
3、
||||B A B
O O A ⋅=,
||||B A B
O C A ⋅=,
||||B A B
C
O A ⋅=。
4、范得蒙行列式—形如1121121211
11
),,,(---=
n n
n n n
n a a a a a a a a a V Λ
Λ
O
Λ
ΛΛΛΛ称为n 阶范得蒙行列式,且X Λ
ΛO
Λ
ΛΛΛΛn
i j j i n n
n n n
n a a a a a a a a a a a V ≤<≤----==
11121
12
121)(1
11
),,,(。
【注解】0),,,(21≠n a a a V Λ的充分必要条件是n a a a ,,,21Λ两两不等。
(三)行列式的计算性质
1.把行列式转化为特殊行列式的性质
(1)行列式与其转置行列式相等,即T D D =。
(2)对调两行(或列)行列式改变符号。
(3)行列式某行(或列)有公因子可以提取到行列式的外面。
推论1行列式某行(或列)元素全为零,则该行列式为零。
推论2行列式某两行(或列)相同,行列式为零。
推论3行列式某两行(或列)元素对应成比例,行列式为零。
(4)行列式的某行(或列)的每个元素皆为两数之和时,行列式可分解为两个行列式,
即 nn
n n in i i n nn n n in i i n nn n n in in i i i i n a a a b b b a a a a a a a a a a a a a a a b a b a b a a a a Λ
ΛΛΛΛΛΛ
ΛΛΛΛΛ
ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ
ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ2
121112112
121
112
112
12
21
111211+=+++。
(5)行列式的某行(或列)的倍数加到另一行(或列),行列式不变,即
nn
n n jn j j jn in j i j i n nn
n n jn j j in i i n a a a a a a ka a ka a ka a a a a a a a a a a a a a a a a ΛΛ
ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ
Λ
ΛΛΛΛΛΛ
ΛΛΛΛΛΛ
Λ
Λ
ΛΛΛΛΛΛ2
1
21221
11121121212111211+++=,其中k 为任意常数。
(6)行列式降阶的性质
①行列式等于行列式某行(或列)元素与其对应的代数余子式之积的和,即
),,2,1(2211n i A a A a A a D in in i i i i ΛΛ=+++=,
),,2,1(2211n j A a A a A a D nj nj j j j j ΛΛ=+++=。
②行列式的某行(或列)元素与另一行(或列)元素的代数余子式之积的和为零。
三、首师大真题:。