行列式习题
- 格式:doc
- 大小:565.50 KB
- 文档页数:16
内容提要:一、行列式的定义1、2阶和3阶行列式2112221122211211a a a a a a a a D -==312312322113332211333231232221131211a a a a a a a a a a a a a a a a a a ++= 322311332112312213a a a a a a a a a ---2、排列与逆序定义 由n ,,3,2,1 组成的一个有序数组称为一个n 阶排列. 3、n 阶行列式定义定义 称∑-==nn n p p p np p p p p p nnn n nn a a a a a a a a a a a a D21212121)(212222111211)1(τ )det(ij a =为n 阶行列式,记作D 或n D .也记作)det(ij a .4、三角形行列式:主对角线元素的乘积。
二、行列式的性质 性质1 D D ='.性质2 互换行列式的某两行(或列),行列式仅变符号. 推论 若行列式中某两行(或列)相同,则行列式为零.性质3 行列式某行(列)的各元素乘以k ,等于用数k 乘以行列式.推论 行列式的某行(或列)各元素的公因子可以提到行列式符号外面相乘. 推论 若行列式的某两行(或列)的对应成元素成比例,则行列式为零.性质4 nnn n in i i nnnn n in i i n nnn n in in i i i i n a a a a a a a a a a a a a a a a a a21211121121211121121221111211βββαααβαβαβα+=+++性质5 将行列式的某行(或列)各元素乘以数k 加到另一行(或列)的对应元素上,行列式的值不变.三、行列式的展开定理定义 在n D 中划掉ij a 所在的行和列(即第i 行和第j 列),余下的元素按原来的相对位置构成一个(1-n )阶行列式,称为ij a 的余子式,记作ij M .ij j i ij M A +-=)1( ——ij a 的代数余子式定理1 in in i i i i A a A a A a D +++= 2211 (n i ,,2,1 =) →按第i 行展开 或 ni ni i i i i A a A a A a D +++= 2211 (n i ,,2,1 =) →按第i 列展开 推论 02211=+++jn in j i j i A a A a A a (j i ≠) 或 02211=+++nj ni j i j i A a A a A a (j i ≠) 四、Cramer 规则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++nn nn n n n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 22112222212********* (1) 定理 当0≠D 时,方程组(1)有唯一解D D x 11=,D Dx 22=,……,DD x n n =.推论 齐次线性方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++000221122221211212111n nn n n nn n n x a x a x a x a x a x a x a x a x a (01=x ,02=x ,……,0=n x 显然是方程组的解,称为零解)1)0≠D ⇒仅有零解. 2)有非零解⇒0=D .《线性代数》单元自测题答案第一章 行列式一、填空题:1.设j i a a a a a 54435231是五阶行列式中带有负号的项,则i =________;j =_________。
行列式习题一、填空题1.____________)4637251(=τ。
14 2.____________)315426(=τ。
53.四阶行列式00000000000d cb a= 。
abcd4. 在5级行列式中,项4524513213a a a a a 前带的符号是 。
+5.行列式3214214314324321中第1行第4列元素的代数余子式的值等于 。
446.在由数码1、2、…、n 组成的排列中,反序数最大的排列是 ,其反序数为 . n,n-1,n-2,…,2,1、2)1(-n n7.多项式=)(x P 333322221111xcbax c b a x c b a (其中a,b,c 是互不相同的数)的根是 .a 、b 、c8.方程03111121111111111=---xx x 的根是 . 0、1、29. 5阶行列式│a ij │5×5的中的项a 14a 23a 31a 45a 52的符号为 。
+ 10.n 阶行列式│a ij │n×n 按第二行展开为D= 。
的代数余子式)是其中ij ij nn a A A a A a A a (2222222121+++11.三阶行列式 D =333222111435214352143521a a k a a a k a a a k a +++++++++ = 。
012.若0140200345678910=x ,则=x 。
813. 如果行列式D=12334152--a 中第二行第一列的代数余子式A 12=5,则a= 。
-5 14.线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++000321321321x x x x x x x x x λλλ 有非零解,则λ= 。
1、-215.行列式D ==2112100012100012100012 ;6 16.行列式D =10100011zy x z y x = ;2221z y x ---17.4阶行列式xd d d x c c c x b b b x a a a D 3213213213214=中第一列各元素的代数余子式之和=+++41312111A A A A。
行列式 练习题一、判断题1. 行列式的行数和列数可以相同也可以不同。
( )2. n 阶行列式共有2n 个元素,展开后共有n !项。
( )3. n 阶行列式展开后的n !项中,带正号的项和带负号的项各占一半。
( )4. 行列式D 中元素ij a 的余子式ij M 与其代数余子式ij A 符号相反。
( )5. 上(下)三角形行列式的值等于主对角线上元素的乘积。
( )6. 行列式与它的转置行列式符号相反。
( )7. 行列式中有一行的元素全部是零则行列式的值为零。
( )8. 行列式中有两行元素相同,行列式的值为零。
( )9. 行列式中有两行元素成比例,行列式的值为零。
( ) 10.互换行列式的两行,行列式的值不变。
( ) 11. 行列式中某一行的公因子k 可以提到行列式符号之外。
( ) 12. 行列式中若所有元素均相同,则行列式的值为零。
( ) 13. 行列式的值等于它的任一行(列)的元素与其对应的代数余子式乘积。
( )14. 行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应的元素的代数余子式乘积之和为零。
( ) 15. 齐次线性方程组的系数行列式0D ≠,则它仅有零解。
( )二、填空题1.=______x yyx -。
2.sin cos =______cos sin θθθθ-。
3. 123246=______345。
4.2-20310=______450。
5.=______a x xx b x x x c。
6. 211123=0______49x x x =,则。
7.222031,005D =-已知111213=______M M M -+则。
8.=______x y x y y x y x x y x y+++。
9.100110=______011001a b c d---。
10.222=______a b c a b c b c c a a b+++。
11. 已知21341023,15211152D =-则1323432=______A A A ++。
第1章 行列式及其应用一、填空题1.行列式1221--k k 0≠的充分必要条件是 .2.排列36715284的逆序数是 。
3.已知排列397461t s r 为奇排列,则r = , s = ,t = . 4.在六阶行列式ij a 中,623551461423a a a a a a 应取的符号为 . 5.若54435231a a a a a j i 为五阶行列式带正号的一项,则 i = , j = .6.设行列式275620513--=D ,则第三行各余子式之和的值为 . 7.行列式=30092280923621534215 .8.行列式=1110110********* .9.多项式0211111)(321321321321=+++++=x a a a a x a a a a x a a a a x f 的所有根是 .10.若方程225143214343314321x x -- = 0 ,则 .11.行列式 ==2100121001210012D12. 行列式122305403-- 中元素3的代数余子式是 . 13. 设行列式4321630*********=D ,设j j A M 44,分布是元素j a 4的余子式和代数余子式,则44434241A A A A +++ = ,44434241M M M M +++= . 14.已知四阶行列D 中第三列元素依次为1-,2,0,1,它们的余子式依次分布为5,3,,7-4,则D = .15. 若方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++=+02020z y kx z ky x z kx仅有零解,则k .二.选择题1.若行列式x52231521- = 0,则=x ( ).(A )2 (B )2- (C )3 (D )3-2.线性方程组⎩⎨⎧=+=+473322121x x x x ,则方程组的解),(21x x = ( ).(A )(13,5) (B )(13-,5) (C )(13,5-) (D )(5,13--)3.方程093142112=x x 根的个数是( ).(A )0 (B )1 (C )2 (D )3 4.下列构成六阶行列式展开式的各项中,取“+”的有 ( ). (A )665144322315a a a a a a (B )655344322611a a a a a a (C )346542165321a a a a a a (D )266544133251a a a a a a5.若55443211)541()1(a a a a a l k l k N -是五阶行列式ij a 的一项,则l k ,的值及该项的符号为( ).(A )3,2==l k ,符号为正 (B )3,2==l k ,符号为负 (C )2,3==l k ,符号为正 (D )2,3==l k ,符号为负6.下列n (n >2)阶行列式的值必为零的是( ).(A) 行列式主对角线上的元素全为零 (B) 三角形行列式主对角线上有一个元素为零 (C) 行列式零的元素的个数多于n 个 (D) 行列式非零元素的个数小于等于n 个7.如果133********21131211==a a a a a a a a a D ,3332313123222121131211111232423242324a a a a a a a a a a a a D ---= ,则=1D ( ). (A )8 (B )12- (C )24- (D )24 8.如果3333231232221131211==a a a a a a a a a D ,2323331322223212212131111352352352a a a a a a a a a a a a D ---=,则=1D ( ). (A )18 (B )18- (C )9- (D )27-9. 2222222222222222)3()2()1()3()2()1()3()2()1()3()2()1(++++++++++++d d d d c c c cb b b b a a a a =( ). (A )8 (B )2 (C )0 (D )6- 10.若111111111111101-------=x A ,则A 中x 的一次项系数是 ( ).(A )1 (B )1- (C )4 (D )4-11.4阶行列式443322110000000a b a b b a b a 的值等于 ( ).(A )43214321b b b b a a a a - (B )))((43432121b b a a b b a a --(C )43214321b b b b a a a a + (D )))((41413232b b a a b b a a -- 12.如果122211211=a a a a ,则方程组 ⎩⎨⎧=+-=+-022221211212111b x a x a b x a x a 的解是( ).(A )2221211a b a b x =,2211112b a b a x = (B )2221211a b a b x -=,2211112b a b a x = (C )2221211a b a b x ----=,2211112b a b a x ----= (D )2221211a b a b x ----=,2211112b a b a x -----=13. 方程0881441221111132=--x x x的根为 ( ). (A )3,2,1 (B )2,2,1- (C )2,1,0 (D )2,1,1-14. 已知a a a a a a a a a a =333231232221131211,那么=+++323133312221232112111311222a a a a a a a a a a a a ( ). (A )a (B )a - (C)a 2 (D )a 2-15. 已知齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=-+=++0030z y z y x z y x λλλ仅有零解,则 ( ).(A )0≠λ且1≠λ (B )0=λ或1=λ (C )0=λ (D )1=λ三、判断题。
高等代数《行列式》部分习题及解答例1:决定以下9级排列的逆序数,从而决定它们的奇偶性: 1).134782695;2).217986354;3).987654321. 答:1). ()134782695=10τ,134782695是一个偶排列;2). ()217986354=18τ,217986354是一个偶排列; 3). ()987654321=36τ,987654321是一个偶排列. 例2:写出把排列12435变成排列25341的那些对换.答:()()()()()()()12154,312435214352543125341−−→−−→−−−→.例3:如果排列121...n n x x x x -的逆序数为k ,排列121...n n x x x x -的逆序数是多少?答:()112n n k --例4:按定义计算行列式: 000100201).0100000n n - 010000202).0001000n n -001002003).1000000n n-答:1).原行列式()()()()1,1,,2,121!1!n n n n n n τ--=-=-2).原行列式()11!.n n -=-3).原行列式()()()1221!n n n --=-.例5:由行列式定义计算()212111321111x x x f x x x-=中4x 与3x 的系数,并说明理由. 答:()f x 的展开式中x 的4次项只有一项;2,x x x x ⋅⋅⋅故4x 的系数为2;x 的3次项也只有一项()()213411,x x x τ-⋅⋅⋅故3x 的系数为-1.例6:由111111=0111,证明:奇偶排列各半.证明:由于12n j j j 为奇排列时()()121n j j j τ- 为-1,而偶排列时为1,.设有k 个奇排列和l 个偶排列,则上述行列式()()()()12121212110.n n nnj j j j j j j j j j j j l k ττ=-+-=-=∑∑ 即奇偶排列各占一半.例7:证明1111111112222222222b cc a a b a b c b c c a a b a b c b c c a a b a b c ++++++=+++. 证明:111111111111111111122222222222222222222222.2b cc a a bac aa baa b a cab c b c c a a b a c a a b a a b a c a b c b c c a a b a c a a b a a b a c a b c +++-+++++++=-++=++=+++-++++ 例8:算出行列式:121401211).00210003-;1122).321014-的全部代数余子式. 答:111213142122232431323334414243441).6,0;12,6,0;15,6,3,0;7,0,1, 2.A A A A A A A A A A A A A A A A =-====-=====-=-=====-1112132122233132332).7,12,3;6,4,1;5,5, 5.A A A A A A A A A ==-====-=-== 例9:计算下面的行列式:111121131).12254321-;11112112132).1111321112---;01214201213).135123312121035-- 答:1111111111110115011501151).= 1.011400010012012300120001---------==-=-------原式132).12-3).483-. 例10:计算下列n 级行列式: 0000001).;000000x y x y x yyx1112121222122).n nn n n na b a b a b a b a b a b a b a b a b ---------122222223).;2232222n1231110004)..02200011n n n n-----答:()()110000000000000001).11.000000000000000n n n n xy xy yx y x xy x y x y x y x yy yxxxy++=+-=+-2).当1n =时,为11a b -;当2n =时,为()()1212a a b b --;当3n ≥时,为零.()12221000222222223).22!223200102220002n n n -==-⋅--(利用第2行(列)的特点)()()11231110001!4).1.02200211n n nn n n---+=---- (从左起,依次将前一列加到后一列) 例11:用克拉默法则解线性方程组1234123412341234232633325323334x x x x x x x x x x x x x x x x -++=⎧⎪-++=⎪⎨--+=⎪⎪-+-=⎩.答:2132333270031123131d --==-≠----,所以可以用克拉默法则求解.又因16132533270;31124131d --==-----22632353270;33123431d ==---32162335270;31323141d --==----42136333570;31133134d --==----所以此线性方程组有唯一解,解为1234 1.x x x x ====例12:求12121212111222,n nnnj j j j j j j j j nj nj nj a a a a a a a a a ∑这里12nj j j ∑是对所有n 级排列求和.答:对每个排列12n j j j ,都有:()()121212121111112122221222121.n n nnj j j n j j j j j j nn n nnnj nj nj a a a a a a a a a a a a a a a a a a τ=- 因为在全部n 级排列中,奇偶排列个数相同,各有!2n 个.所以121212121112220n n nnj j j j j j j j j nj nj nj a a a a a a a a a =∑.例13:计算n 级行列式:12222122221212111.nnn n n nnn n nx x x x x x x x x x x x ---答:作范德蒙德行列式:1212222121111111211211111.n n n n n n n n n n nnn nn n x x x x x x x x D x x x x x x x x ++----++=将这个行列式按最后一列展开,展开式中11n n x -+的系数的()11n n++-倍就是所求行列式D ,因为()111,ji i j n D xx ≤<≤+=-∏所以()()()()11111111.nnn nji k ji k k k i j n i j n D xx x xx x ++==≤<≤+≤<≤+=---=-∑∑∏∏。
行列式练习题与答案收集于网络,如有侵权请联系管理员删除第1章 行列式 (作业1)一、填空题1.设自然数从小到大为标准次序,则排列1 3 … )12(-n 2 4 … )2(n 的逆序数为 ,排列1 3 … )12(-n )2(n )22(-n …2的逆序数为 . 2.在6阶行列式中,651456314223a a a a a a 这项的符号为 . 3.所有n 元排列中,奇排列的个数共 个. 二、选择题1.由定义计算行列式nn 0000000010020001000 -= ( ).(A )!n (B )!)1(2)1(n n n -- (C )!)1(2)2)(1(n n n --- (D )!)1()1(n n n --2.在函数xx x xx x f 21123232101)(=中,3x 的系数是( ).(A )1 (B )-1 (C )2 (D )33.四阶行列式的展开式中含有因子32a 的项,共有( )个. (A )4; (B )2; (C )6; (D )8.三、请按下列不同要求准确写出n 阶行列式)det(ij a D =定义式: 1. 各项以行标为标准顺序排列;2. 各项以列标为标准顺序排列;3. 各项行列标均以任意顺序排列.四、若n阶行列式中,等于零的元素个数大于nn 2,则此行列式的值等于多少?说明理由.收集于网络,如有侵权请联系管理员删除收集于网络,如有侵权请联系管理员删除第1章 行列式 (作业2)一、填空题1.若D=._____324324324,13332313123222121131211111333231232221131211=---==a a a a a a a a a a a a D a a a a a a a a a 则2.方程229132513232213211x x --=0的根为___________ .二、计算题 1. 8171160451530169144312----- 2.dc b a100110011001---3.ab b babb b a D n=收集于网络,如有侵权请联系管理员删除4.111113213211211211211nn n n n a a a a x a a a a x a a a a xa a a a x D---+=5.计算n 阶行列式)2(212121222111≥+++++++++=n nx x x n x x x n x x x D n n n n 。
行列式的概念一、选择题1. 下列选项中错误的是( ) (A)ba d c dc b a -= ; (B)acb d dc b a =;(C)dc b a dcd b c a =++33; (D)dc b a dc b a -----=.答案:D2.行列式n D 不为零,利用行列式的性质对n D 进行变换后,行列式的值( ).(A)保持不变; (B)可以变成任何值; (C)保持不为零; (D)保持相同的正负号. 答案:C二、填空题1.ab b a log 11log = .解析:0111log log log 11log =-=-=ab abb a ba . 2.6cos3sin6sin3cosππππ= . 解析:02cos 6sin 3sin 6cos 3cos 6cos 3sin6sin3cos==-=πππππππππ3.函数x x xxx f 121312)(-=中,3x 的系数为 ; xx xx x x g 21112)(---=中,3x 的系数为 . 答案:-2;-2.阶行列式n D 中的n 最小值是 . 答案:1.5. 三阶行列式11342321-中第2行第1列元素的代数余子式等于 . 答案:5.6.若02182=x,则x = . 答案:2. 7.在n阶行列式ija D =中,当i<j 时,),,2,1,(0n j i a ij L ==,则D = .答案:nn a a a Λ2211.8.设a ,b 为实数,则当a = ,b = 时,010100=---ab b a .解析:0)()1(1010022=+-=--=---b a ab ba abb a故0,0==b a .三、解答题1.用行列式的定义计算.(1)1100001001011010;解:原式=100010101)1(1010000011)1(14121++-⨯+-⨯110010100-=--=(2)000000hgf e d c b a.原式=00000gf e d b hf e dc a - =00000g f bd hf df e c a +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=bdfg adfh -2. 设行列式λλλ01010101-=D , 3512321132=D ,若21D D =,求λ的值.解:由对角线法则,得()()0,11221=-+=D D λλ若21D D =,则()()0112=-+λλ于是1-=λ或1.四、证明题1.(略)行列式的性质一、选择题1.设行列式x x xD 0101011-=, 1133512322=D ,若21D D =,则x 的取值为 ( ).(A)2,-1; (B)1,-1; (C)0,2; (D)0,1.答案:B2.若3333231232221131211==a a a a a a a a a D ,则3332333123222321131213111525252a a a a a a a a a a a a D +++==( ). (A)30; (B) -30; (C)6; (D)-6. 答案:C二、填空题1.若三阶行列式D 的第一行元素分别是1,2,0,第三行元素的余子式分别是8,x ,19,则x = . 解析:1820190,4x x ⨯-+⨯==. 2.2016201420182016 = .解析:4202220162014222016201420182016===.3.行列式cb dc a bcb aD =,则312111A A A ++= . 解析:312111A A A ++0111==cb c acb .4.行列式xx x xx D 31213231232154-=的展开式中,4x 的系数为 ;3x 的系数为 .解析:xxx x x x x x xx D 312131232321531213231232154--=-=xx x x 3121312512585103215---= 含4x ,3x 的项仅有主对角线上元素之积项,故4x ,3x 的系数分别为15,-3.三、解答题1.计算下列行列式 .(1)3214214314324321;解:各行加到第一行,得原式=32142143143211111032142143143210101010==160400400121011111012301211210111110=---=------.(2)4444333322225432154321543215432111111;解:原式=(5-4)(5-3)(5-2)(5-1)(4-3)(4-2)(4-1)(3-2)(3-1) =288.(3)49362516362516925169416941;原式=02222222297531694113119711975975316941==.(4)000000xyy x y x x y ;原式=xy x yx x xyy y xy 00000000-- =22222)(y x xyy x xxyy x y--=-.(5)xy z zx yyzx111; 原式=)(0)(01x z y x z x y z x y yzx------ =))()((11))((x z z y y x yz x z x y ---=---.(6)200012000000130012000101--;原式=31012010140131201014200013012001012---=--=--=2031124=---. (7)43211111111111111111x x x x ++++;解:原式=432111110010011x x x x x x x ---+=432111413121100000001x x x x x x x x x x x x x ---++++ =3214214314324321x x x x x x x x x x x x x x x x ++++.2.设4322321143113151-=D ,计算44434241A A A A +++的值.其中)4,3,2,1(4=j A j 是D 的代数余子式.解:44434241A A A A +++61111321143113151=-=.3. 已知1142113110111253------=D ,求41312111M M M M +++.解:41312111M M M M +++=41312111)1(1)1(1M M M M --⋅+--⋅=1141113110111251-------=0.4.计算下列n 阶行列式.(1)211121112ΛMM M ΛΛ; 解:原式=211121111ΛM M MΛΛ+++n n n =211121111)1(ΛMMM ΛΛ+n =1100010111)1(+=+n n ΛMM M ΛΛ. (2)xy yyy x y yy y x yy y y x ΛM M M M ΛΛΛ ; 解:原式=[]x y y y y x y yy y x yy n x ΛM M M M ΛΛΛ1111)1(-+ =[]yx y x y x y n x ----+ΛM M M MΛΛΛ0000001111)1(=[]1)()1(---+n y x y n x .(3)),,2,1,0(010011111021n i x x x x i nΛΛM M M M ΛΛΛ=≠.解:原式=nni ix x x x ΛM M M M ΛΛΛ0000000011101211∑=- =)1(121∑=-ni in x x x x Λ.四、证明题1.设a ,b ,c 是互异的实数,证明0111333=c b a c b a的充分必要条件是a+b+c=0.证明:33333333001111a c ab aa c ab acbac b a----==3333a c a b a c a b ----=222211))((a ac c a ab b a c a b ++++--=))()((22ab ac b c a c a b -+--- =))()()((c b a b c a c a b ++---=0,由于a ,b ,c 是互异的实数,故要上式成立,当且仅当a+b+c=0.2.证明4+2324323631063a b c d a a b a b c a b c da a ab a bc a b cd a a b a b c a b c d +++++=++++++++++++证明:左边43322102320363a b c d r r a a b a b cr r a a b a b c r r a a b a b c-+++-+++-+++433210002003a b c d r r a a b a b ca ab r r a a b-++++-+4430002000a b c d a a b a b cr r a a a b a+++-=+=右边克莱姆法则一、选择题1.方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++1,1,1321321321x x x x x x x x x λλλ, 有唯一解,则( ).(A)1-≠λ且2-≠λ; (B) 1≠λ且2-≠λ;(C) 1≠λ且2≠λ; (D) 1-≠λ且2≠λ.解析:由克莱姆法则,当0)1)(2(1111112≠-+=λλλλλ,即1≠λ且2-≠λ,选B.2.当≠a ( )时,方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++=+02,02,0z y ax z ax x z ax 只有零解.(A) -1 ;(B) 0 ;(C) -2 ;(D) 2. 解析:由克莱姆法则,当0)2(212012100121210≠-=--=-a aaa aa即2≠a ,选D.三、解答题1.用克莱姆法则下列解方程组.(1)⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-=-+;32,322,22z y x z y x z y x解: 03112221121≠=---=D , 由克莱姆法则知,此方程组有唯一解,31132231221=---=D ,61322311212=-=D ,93323312213==D ,因此方程组的解为11==D D x ,22==D Dy ,33==DD z .(2)..23342,223,3232,124321432143214321⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-++=+++=+-+=-++x x x x x x x x x x x x x x x x解:043342123121321121≠=---=D由克莱姆法则知,此方程组有唯一解,833421232213311211=---=D , 233221221213211112-=---=D ,232421231233211213=--=D ,223422231313211214=-=D .因此方程组的解为211==D D x ,2122-==D D x ,2133==D D x ,2144==D D x . 2.判断线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=+-=-+0285,042,022321321321x x x x x x x x x 是否有非零解解:因为系数行列式285122421285421122----=---=D=0305009604212218960421≠-=--=----, 所以,方程组只有零解.3.已知齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++=-+02,0,0321321321x x x x x kx x kx x 有非零解,求k 的值.解:因为齐次线性方程组有非零解,所以该方程组的系数行列式必为零,即32101101111211112k k kk kk --+--=--=)21)(1()1(32k k k +++- =0)4)(1(=-+k k 解得,k =-1或k =4.4.当μ取何值时,齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+-=-+-=-++0)1(02)3(0)1(42321321321x x x x x x x x x μμμ有非零解解:由齐次线性方程组有非零解的条件可知,0111213142=------μμμ,解得3,2,0=μ.第一章综合练习一、判断题1. n 阶行列式n D 中的n 最小为2.( ╳ )2. 在n 阶行列式ij a D =中元素),2,1,(L =j i a ij 均为整数,则D 必为整数.( √ )3.413223144433221144413332232214110000000a a a a a a a a a a a a a a a a -=.( ╳)二、选择题1.若11131--+=x x x D ,211122-+=x x D ,则1D 与2D 的大小关系是( ).(A)21D D <; (B)21D D >;(C)21D D =;(D)随x 值变化而变化.答案:C 2.行列式{})2,1,1,,,(-∈d c b a dc b a 的所有可能值中,最大的是( ).(A) 0; (B)2; (C)4; (D)6.答案:D三、填空题1.︒︒︒︒40cos 20sin 40sin 20cos = .解析:︒︒-︒︒=︒︒︒︒40sin 20sin 40cos 20cos 40cos 20sin 40sin 20cos2160cos =︒=. 2.若y y x x y x -=-1122,则x+y = . 解析:由y y x x y x -=-1122,得xy y x 222-=+ 即0)(2=+y x ,从而x+y =0.3.已知111,0112==yx x ,则y = . 解析:由111,0112==yxx ,得x =2,x-y =1,从而y =14. 若222222222642531C c B b A a c b a ++=,则2C 化简后的结果等于 . 解析:242312=-=C .5.设xxx x xx f 111123111212)(-=,则4x 的系数为 ;3x 的系数为 .解析:当f (x )的主对角线的4个元素相乘才能得出4x ,系数为2;含3x 的项只能是44332112,,,a a a a 的乘积,系数为-1. 答案:2,-1.6.设0123411222641232211154321=D ,则(1)333231A A A ++= ; (2)3534A A + ; (3)5554535251A A A A A ++++ . 解析:0)(23534333231=++++A A A A A 0)()(23534333231=++++A A A A A于是0333231=++A A A ,03534=+A A .5554535251A A A A A ++++1111111222641232211154321=01111133333641232211154321==. 即0555*******=++++A A A A A .四、解答题1.计算下列行列式.(1)44342414433323134232221241312111y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x ++++++++++++++++;解:原式=14131214141312131413121214131211y y y y y y y x y y y y y y y x y y y y y y y x y y y y y y y x ---+---+---+---+=000000000014131214131211=------+x x x x x x y y y y y y y x .(2)43211111111111111111x x x x ++++;解:原式=432111110010011x x x x x x x ---+=432111413121100000001x x x x x x x x x x x x x ---++++ =3214214314324321x x x x x x x x x x x x x x x x ++++.(3)2007000002006000200500020001000ΛΛΛMM M M M ΛΛ. 解:原式=!2006)1(2007220052006⨯-⋅=!2007-2.已知123452221127312451112243150D ==, 求(1)434241A A A ++;(2)4544A A +. 解:27)(21114544434241=++⋅+⋅+⋅A A A A A0)()(24544434241=++++A A A A A得9434241-=++A A A ,184544=+A A . 3.计算下列n 阶行列式.(1)nn n n n n n D ΛM M M ΛΛΛ222333222111=; 解:(利用范德蒙行列式计算)1122133321111!--==n n n Tn n n n n D D ΛM MMΛΛΛ [])1()2()24)(23)(1()13)(12(!--------=n n n n n ΛΛΛ!2)!2()!1(!Λ--=n n n .(2)211121112ΛMM M ΛΛ; 解:原式=211121111ΛM M MΛΛ+++n n n =211121111)1(ΛMMM ΛΛ+n =1100010111)1(+=+n n ΛMM M ΛΛ.(3)mx x x x m x x x x mx D n n n n ---=ΛM M M ΛΛ212121解:将第2列,L ,第n 列分别加到第一列,并提取第一列的公因子,得m x x mx x x x m x m x x x x x m x x x D n n n n n n n --+++--+++-+++=ΛΛM M MΛΛΛΛ221221221mx x x m x x x m x x x n n n n ---+++=ΛMM M ΛΛΛ22221111)(mm m x x x n ---+++=ΛM M M ΛΛΛ0101001)(21121))((---+++=n n m m x x x Λ(4)nn n n n a a a a a a b b b b b D 1322113210000000-----=ΛM M M M M ΛΛΛ (其中n i a i ,,2,1,0Λ=≠)解: 1221100000000)1(-+----=n nn n a a a a b D ΛM M M M ΛΛ1222112210000000------+n n n n n a a a a a b b b b a ΛM M M M ΛΛΛ 121-+⋅=n n nnn D a a b a a a Λ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛==∑=n i i in a b a a a 121ΛΛ. 三、证明题1.试证:如果n 次多项式n n x a x a a x f +++=Λ10)(对n+1个不同的x 值都是零,则此多项式恒等于零.(提示:用范德蒙行列式证明)。
.第1 章行列式( 作业1)一、填空题1.设自然数从小到大为标准次序,则排列13⋯(2n1)24⋯(2n)的逆序数为,排列13⋯(2n1)(2n)(2n2)⋯2的逆序数为.2.在6阶行列式中,a23a42a31a56a14a65这项的符号为.3.所有n元排列中,奇排列的个数共个.二、选择题00010002001.由定义计算行列式=().n100000000nn(n1)(n1)(n2)(A)n!(B)(1)2n!(C)(1)2x x102.在函数1x23f(x)3x中,x3的系数是(22n!(D)(1)n(n1)n!).112x(A)1 (B)-1 (C)2 (D)33.四阶行列式的展开式中含有因子a32的项,共有()个.(A)4;(B)2;(C)6;(D)8.三、请按下列不同要求准确写出n阶行列式D det()定义式:aij1.各项以行标为标准顺序排列;2.各项以列标为标准顺序排列;3.各项行列标均以任意顺序排列.四、若n阶行列式中,等于零的元素个数大于n2n,则此行列式的值等于多少?说明理由.......第1 章行列式( 作业2) 一、填空题a11a12a134a112a113a12a13 1.若D=a21a22a231,则D14a212a213a22a23_____.a31a32a334a312a313a32a3311232.方程12x223的根为___________. 231=052319x2二、计算题2134a1001.419162 .1b10 3015456001c1 11718001da b bb a b3.D nb b a......x a1a2a n11a1x a2an114.a1a2x a n11D n1a1a2a3x1a1a2a3a n1x11x12x1nx21x22x2n(n2)。
5.计算n阶行列式D nxn1xn2xn n ......第1 章行列式(作业3)一、填空题0a12a13a1na120a23a2n1.当n为奇数时,行列式a13a230a3n=_________.a1n a2n a3n0x y0000x y002.行列式.000x yy000x二、选择题1.设D是n阶行列式,则下列各式中正确的是( ).[ A ij是D中a ij的代数余子式].(A)n(B)naijAij0,j1,2,,n;aijAij D,j1,2,,n; i1i1(C)n(D)na1jA2j D;aijAij0,i1,2,,n. j1j12.行列式结果等于(ba)(c a)(d a)(c b)(d b)(d c)的行列式是().111111111aa2a31000(A)abc d;(B)0bacad a;(C)1bb2b3;(D)1babb2 a2b2c2d20b c d1cc2c31cacc2a4b4c4d40b3c3d31dd2d31dadd2三、计算题15131.设A 1134A41A42A43A44,其中A(j1,2,3,4)是A中元素a的代,计算11234j4j 2234数余子式.......x10000x1002.a n 3.D n1 4.D2n00x1an1an2a2xa1a n(a1)n(an)na n1(a1)n1(an)n1a a1an111a nb na1b100c1d1c nd n第1章行列式( 作业4) 一、填空题......a1x1a2x2a3x3d11.已知关于变量x i(i1,3)的线性方程组b1x1b2x2b3x3d2,由克莱姆法则,当满足c1x1c2x2c3x3d3条件时,方程组有唯一解,且x3. a11x1a12x2a1n x n02.齐次线性方程组a21x1a22x2a2nxn0的系数行列式为D,那么D 0是该行列式有an1x1an2x2annxn0非零解的条件.二、求解下列行列式0123n11012n21.Dn2101n33210n4n1n2n3n40......1a111111a2, 其中a1a2a n0.2.D n111a n(1)x12x24x30三、问取何值时,齐次线性方程组2x1(3)x2x30有非零解?x1x2(1)x30......第1 章行列式 (检测题)一、填空题1.若排列i 1i 2i n 的逆序数为k ,则排列i n i n1 i 1的逆序数为. a 1 a 2 0 0 0 a 3a 4 0 0 0 2.Dc 1c 2 2 31. c 3 c 4 0 1 4 c 5c 6 4 5 0a1na2nan1nanna1n1 a2n2 an1n10 3.n 阶行列式=. a12 a22 0 0a110 0 1 2 2223 4.11 1 1=.1 4 42 4 31 5 5253二、选择题1 a 1 a2 an11 a1 x1 a2an11.设P(x) 1 a 1 a 2x2an1,其中a 1,a 2,,a n1是互不相同得实1a1a2 an1 xn1数,则方程P (x )=0()。
行列式计算方法很多,技巧性较强,必须多练习,不断总结、积累.拿到一道题首先要分析行列式的特点及其元素的规律性,针对其特征,选用适当的方法1、2131410000000r r r r r r a b b b a b b b a b a b a b D a a b b a b b b b ab a a b----==---=-()000ab ba b a b b a a b----=-()2a b a b b a a b ---=()311a b a b --=()3()a b b a +-上面第二、三步是都是逐级按第二行展开。
如果能化为三角形则更好。
又解如下:21314100000000r r r r r r a b b b a b D a b b a a b----=---410000000r r a b b a b a b a b b a ++-=--=()3()a b b a +-2、11111001211110113110201114103x x x x xx--=----=3、1)2111121*********=51111000100521111005501055121101000151121001===2)123410234234110341341210412412310123=123413411014121123=123401131001310311-=--123401131000440048-=--123401131000440004-=--=160。
此题两个行列式各行(列)元素的和都相等。
方法是把各行(列)都加到一行(列)上去4、123123123123nn n n a m a a a a a m a a a a a m a a a a a m----=1n i a m ⎛⎫- ⎪⎝⎭∑232323231111n n n n a a a a m a a a a m a a a am ---。
对后面的行列式我们有232323231111nn n n a a a a m a a a a m a a a am---=231000000000na a am m m---=(-m )n -1 5、23234232323423232342311111000222222212223232323333132323243434344441434343==⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ =222222122122234144288133015144017⋅== 6、221123122323152319x x --,记行列式为D, D 中一二行及三四行有较多相同元素,因此第二行减第一行,第四行减第三行,原式2222112311201004010231523104()x x x x -==--- 再按第二行展开,得2222221121244134101021231()()()()()x x x x x x -=--=---- 或解: D 为x 的四次多项式,x =±1, ±2时D 中有两行相等,由行列式的性质可知此时D=0,再由零点定理可知必有D=a 2241()()x x --, 取x =0代入左式, 算得-12=4a ,得a =-3。
7、2143r r r r c a d bc ad b a c b d a c c a b d d b D a c d b a c d b c a b dc a a c b dd b++++++==++++=0(因第二行与第四行元素相同)8、2341392711111248xx x x --=0,解方程。
此题解答的方法多多。
解法一:笨笨地4列减3列3列减2列2列减1列,有2131412342313927148281111100012481137111()()()c c c c c c xx x x xx x x x x x -------=---234828137111()()()x x x x x x --=----248281137111()x x x x x --=--+++()220200111376026()()x x x x x x x x x =--=--+--+- 解法二:23423139271392711111111124812481xxx x x xx x ----=然后再各行都减第四行,第一行提取x +3,第二行提取x -1,第三行提取x -2,记剩下的行列式值为d,有d x (x +3) (x -1)( x -2)=0得解.解法三:(最巧妙的方法)由两行相同行列式值为0的性质,观察得x 分别为0,1,2,-3。
Hint: 由6、7、8题看到我们可以利用两行相同行列式值为0的性质来计算行列式。
9、2323232233111011121311121311121302233a a a a a a bb b b ab a b ac c c c c cd d d d c d c d c---=+++++++++---=()()23221011112130123aa ab a b ba a b a dc c c c +++--+++()()232210111110123aa ab a b ba a b a dc +++=-- ()()2322231101110123a a ab ab ba a b a dc a a a +++=-----()()()22211111123b a b ba a aa ab a dc a +++=+++---()()()220110121123b b ba aa a ab a dc a --+-=-+----()()()2211112b b ba a b a dc a a a a --+-=----+-()()()()2111112b ab a dc a b a ++=----+()()()()2211b ad c a b =----10、1122111111000000000n nna x a x x a x ----解一: 数学归纳法尝试按第一列展开,原式=122100000000n nnx a x x a x ---22111111000000n nna x a x a x --+-有两项,一为下三角,另一为是n 阶同样类似的,就是降了一阶!这样的题用数学归纳法较合适。
n=1时,这时是个二阶行列式:1111a x -=x 1+a 1.根本看不出规律,再尝试n=2时,行列式=x 1x 2+x 1a 2+x 1a 2.这题很抽象,一下很难归纳不出结果, 于是再试到n=3,看到行列式=123123123123x x x x x a x a a a a a +++.因此假设n -1时,行列式=112111n i i n i x xx a x -+-=∑通过推导可得最后应该是n 时有一般结论,n 时1211ni i n i x xx a x +=∑解二:原式111122211111110000000000000n nna x x a a a x x x a x -+--=-=11211212211111100000000000n nna a a x x x x a x x a x -++-- =…==121121212121n n n a a a a a a x x x x x x x x x ⎛⎫++++⎪⎝⎭=112112122111111000000000000n nna a a x x x x a x x a x -++--=…= =121121212121n n n a a a a a a x x x x x x x x x ⎛⎫++++⎪⎝⎭11、设矩阵为n+1阶,且记为A=011111010101x x x x x x x x x xxx,A=0111110000000000xx x x xx xx---按第一列展开,得A =-11111111100110000010000011n x x x x x x ---=-----把其他列全加到第一列,111111111110001000100010011011n n nx x ----=----所以,A =-n 1()n x --。
12.12233110001100011000001011n n na a a a a a a a ---------加边法(或称升阶法)的实例(13、14):13、211212212231323212111nnn n n nxx x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +++=1221121221223132321210101001n nnn n n nx x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +++第j+1行减第一行乘x j (j=1,2,…n),原式=12123110001000001n nx x x x x xx ----=2121211010000101000001ni n i ni i x x x x x ==+=+∑∑14、12341111111111111111a a a a ++++=2341111111111111111a a a +++1234000111111111111a a a a ++++=2341111000000000a a a 2314111111111a a a a ++++ =a 2a 3a 4+a 1334241111()a a a a a +++=a 2a 3a 4+a 133423411()a a a a a a ++-= a 2a 3a 4+a 13423434[()]a a a a a a a +++=1234a a a a +a 2a 3a 4+134123124a a a a a a a a a ++解法二:(升阶法)1122334410000111111111111111111111111111111111111a a a a a a a a ++++=++++ 1234111111000100010001000a a a a ----= 41114112341100001000100010001i iir r a a a a a a +++∑=∑按第一行展开就得原式=41234111()ia a a a a +∑=1234a a a a +a 2a 3a 4+134123124a a a a a a a a a ++ 此题可推广到n 的情形。
15、设()112111222211211121111-------=n n n n n n n a a a a a a a a a x x x x P, 其中121,,,-n a a a 是互不相同的数。