§1_二阶与三阶行列式共22页文档
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二阶与三阶行列式分析二阶行列式分析:二阶行列式是由两行两列元素组成的方阵。
例如,一个二阶行列式可以表示为:abcd其中a、b、c、d是实数。
二阶行列式的计算方法是将对角线上的元素相乘,然后减去另一条对角线上的元素相乘。
根据这个定义,二阶行列式的值可以表示为:abc d , = ad - bc其中ad表示a和d的乘积,bc表示b和c的乘积。
三阶行列式分析:三阶行列式是由三行三列元素组成的方阵。
例如,一个三阶行列式可以表示为:abcdefghi其中a、b、c、d、e、f、g、h、i是实数。
三阶行列式的计算方法可以通过展开定理来计算。
展开定理指出,三阶行列式可以按照第一行或第一列展开为两个二阶行列式的乘积。
根据展开定理,三阶行列式的值可以表示为:abcdefg h i , = aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh其中aei、bfg、cdh分别表示第一行的元素与其对应的代数余子式的乘积,ceg、bdi、afh分别表示第一列的元素与其对应的代数余子式的乘积。
行列式的应用:行列式在线性代数中起着重要的作用,具有广泛的应用。
以下是几个行列式的应用示例:1.解线性方程组:通过求解行列式的值,可以确定线性方程组的解的排列情况和数量。
2.计算面积和体积:通过行列式的计算,可以求得平面上一组向量所围成的面积,或者三维空间中一组向量所围成的体积。
3.判断向量的线性相关性:使用行列式可以判断一组向量是否线性相关,通过计算行列式的值,若行列式为0则表示向量线性相关,否则线性无关。
4.矩阵的逆、行列式的转置:行列式的性质可以用于计算矩阵的逆矩阵和行列式的转置。
总结:二阶行列式可以通过对角线元素的乘积减去反对角线元素的乘积来计算。
三阶行列式可以通过展开定理,将其展开为两个二阶行列式的乘积。
行列式在线性代数中有广泛的应用,包括解线性方程组、计算面积和体积、判断向量的线性相关性等。
行列式的性质可以用于计算矩阵的逆矩阵和行列式的转置。
线性代数§1.1⼆阶、三阶⾏列式本章说明与要求⾏列式的理论是⼈们从解线性⽅程组的需要中建⽴和发展起来的,它在线性代数以及其他数学分⽀上都有着⼴泛的应⽤。
在本章⾥我们主要讨论下⾯⼏个问题:(1) ⾏列式的定义;(2) ⾏列式的基本性质及计算⽅法;(3) 利⽤⾏列式求解线性⽅程组(克莱姆法则)。
本章的重点:是⾏列式的计算,要求在理解n阶⾏列式的概念,掌握⾏列式性质的基础上,熟练正确地计算三阶、四阶及简单的n阶⾏列式。
计算⾏列式的基本思路是:按⾏(列)展开公式,通过降阶来计算.但在展开之前往往先利⽤⾏列式性质通过对⾏列式的恒等变形,使⾏列式中出现较多的零和公因式,从⽽简化计算。
常⽤的⾏列式计算⽅法和技巧:直接利⽤定义法,化三⾓形法,降阶法,递推法,数学归纳法,利⽤已知⾏列式法。
⾏列式在本章的应⽤:求解线性⽅程组(克莱姆法则).要掌握克莱姆法则并注意克莱姆法则应⽤的条件。
本章的重点:⾏列式性质;⾏列式的计算。
本章的难点:⾏列式性质;⾼阶⾏列式的计算;克莱姆法则。
==============================================§1.1 ⼆阶、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 ------2ax by c dx ey f +=+=?? ⽤消元法求解:()()12:e b - ()ae bd x ce bf -=-?,ce bf x ae bd-=-, ()()21:a d - ()ae bd y af dc -=-?,af dc y ae bd-=-。
即得⽅程组的解:ce bf x ae bd af dc y ae bd -?=??-?-?=?-?。
这就是⼀般⼆元线性⽅程组的解公式。
但这个公式很不好记忆,应⽤时⼗分不⽅便。
由此可想⽽知,多元线性⽅程组的解公式肯定更为复杂。
第一讲Ⅰ 授课题目(章节):§1.1 二阶、三阶行列式;§1.2 n 阶行列式 Ⅱ 教学目的与要求:理解排列的概念,以及逆序数的计算方法;了解行列式的定义和性质,会用行列式的定义及性质计算一些较简单的行列式; 掌握二、三阶行列式的计算法;Ⅲ 教学重点与难点:重点:n 阶行列式的定义 难点:n 阶行列式的定义 Ⅳ 讲授内容: §1.1 二阶、三阶行列式一、二元线性方程组与二阶行列式二元一次方程组的代入消元解法:⎩⎨⎧=+=+)2.....()1.....(2222111211b y a x a b y a x a 1211a a 、不可能同时为0,不妨设011≠a ,则: )()1(1121a a -⨯得:)3.........(1121111211221a ab y a a a x a -=-- )3()2(+得(消去x ):112111121121122211a ab a b y a a a a a -=-即:)4( (21)122211211211a a a a a b b a y --=将(4)代入(1)得:21122211212221a a a a b a a b x --=可见,方程组的解完全可由方程组中的未知数系数22211211,,,a a a a 以及常数项21,b b 表示出来⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=--=2112221121121121122211212221a a a a a b b a y a a a a b a a b x ,如果规定记号2112221122211211a a a a a a a a -=,则有:222121212221a b a b b a a b =-,221111211211b a b a a b b a =-因此二元一次方程组的解可以表示为:⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧==2221121122111122211211222121a a a a b a b a y a a a a a b a b x定义1. 1 记号22211211a a a a 表示代数和21122211a a a a -,称为二阶行列式。
第一章行列式第一节二阶与三阶行列式1.二阶行列式:我们从二元方程组的解的公式,引出二阶行列式的概念。
在线性代数中,将含两个未知量两个方程式的线性方程组的一般形式写为(1)用加减消元法容易求出未知量x1,x2的值,当时,有(2)这就是二元方程组的解的公式。
但这个公式不好记,为了便于记这个公式,于是引进二阶行列式的概念。
我们称记号为二阶行列式,它表示两项的代数和:即定义(3)二阶行列式所表示的两项的代数和,可用下面的对角线法则记忆:从左上角到右下角两个元素相乘取正号,从右上角到左下角两个元素相乘取负号,即-+由于公式(3)的行列式中的元素就是二元方程组中未知量的系数,所以又称它为二元方程组的系数行列式,并用字母D表示,即有如果将D中第一列的元素a11,a21换成常数项b1,b2,则可得到另一个行列式,用字母D1表示,于是有按二阶行列式的定义,它等于两项的代数和:,这就是公式(2)中x1的表达式的分子。
同理将D中第二列的元素a12,a22换成常数项b1,b2,可得到另一个行列式,用字母D2表示,于是有按二阶行列式的定义,它等于两项的代数和:a11b2-b1a21,这就是公式(2)中x2的表达式的分子。
于是二元方程组的解的公式又可写为其中D≠02. 三阶行列式含有三个未知量三个方程式的线性方程组的一般形式为(1)还是用加减消元法,即可求得方程组(1)的解的公式,当时,有(2)这就是三元方程组的解的公式。
这个公式更不好记,为了便于记它,于是引进三阶行列式的概念。
我们称记号为三阶行列式。
三阶行列式所表示的6项的代数和,也用对角线法则来记忆:从左上角到右下角三个元素相乘取正号,从右上角到左下角三个元素取负号,即(3)由于公式(3)的行列式中的元素是三元方程组中未知量的系数,所以称它为三元方程组的系数行列式,也用字母D来表示,即有同理将D中第一列、第二列、第三列的元素分别换成常数项就可以得到另外三个三阶行列式,分别记为于是有按照三阶行列式的定义,它们都表示6项的代数和;并且分别是公式(2)中x1,x2,x3的表达式的分子,而系数行列式D是它们的分母。