2-2.3(行列式的计算)--线性代数PPT

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线性代数第二章矩阵及其运算2-3PPT课件

例如，设实数k=2，矩阵A=[1 2; 3 4]，则kA=[2 4; 6 8]。
CHAPTER 02
矩阵的乘法
矩阵乘法的定义
01
矩阵乘法是将两个矩阵对应位置的元素相乘，得到一个新的矩阵。
02
矩阵乘法的结果是一个矩阵，其行数等于左矩阵的行数，列数
等于右矩阵的列数。
矩阵乘法的操作顺序是先进行行操作，再进行列操作。
CHAPTER 05
矩阵的秩
秩的定义
秩的定义
矩阵的秩是其行向量组或列向量组的一个极大线性无关组中向量的个数。
秩的Байду номын сангаас质
矩阵的秩是唯一的，且其值满足特定的性质，如对于任何矩阵A， r(A)≤min(m,n)，其中m和n分别为矩阵A的行数和列数。
秩的计算方法
可以通过多种方法计算矩阵的秩，如高斯消元法、行变换法、初等行变换法等。
线性代数第二章矩阵及其运算2-3ppt课件
CONTENTS 目录
• 矩阵的加法与数乘 • 矩阵的乘法 • 逆矩阵与伴随矩阵 • 矩阵的行列式 • 矩阵的秩 • 矩阵的应用
CHAPTER 01
矩阵的加法与数乘
矩阵的加法
矩阵加法定义
两个矩阵A和B的和记作A+B，定义为满足以下条件的矩阵C，即C的元素Cij=Aij+Bij（i，j=1，2，…，n）。
03
矩阵乘法的性质
1 2
结合律
$(AB)C=A(BC)$，即矩阵乘法满足结合律。
分配律
$A(B+C)=AB+AC$，即矩阵乘法满足分配律。
3
单位元
存在一个单位矩阵，使得任意矩阵与单位矩阵相乘都等于原矩阵。

2.3线性代数讲解PPT课件

anj
0 0
a11 a1, j1
a a i1,1
i1, j1
a a i1,1
i1, j1
an1 an, j1
0 0
a1, j1 a1n
a a i1, j1
i 1, n
a a i1, j1
i 1, n
an, j1 ann
(1)i j aij M ij aij (1)i j M ij aij Aij
cd
(1)2n1 b
cd
c
d0
0
0d
0c
d
c0
0
adD2(n1) bcD2(n1)
(ad bc)D2(n1)
递推公式
D2n (ad bc)1 D2(n1) (ad bc)2 D2(n2)
(ad bc)n1 D2
(ad bc)n
1 5 1 3
1 1 11 例7 设有行列式 1 1 2 3 , 求A41 A42 A43 A44 ，
即
m k 6, m 4k 12.
故 m 4,k 2.
3.3 Laplace定理
定义设 D是一个n阶行列式，在D中取定某K个行及
某k个列 1 k n ，由这些行与列相交处的元素构成
一个k阶行列式，称之为D的一个k阶子式.
例如
a a a a 11
12
13
14
D a21 a22 a23 a24
a a a a 31
32
33
34
a a a a 41
42
43
44
N1
a22 a32
a23 a33
N2
a21 a41
a23 a43
是 D的两个2阶子式.

线性代数-行列式PPT课件

矩阵的秩和行列式
矩阵的秩和行列式之间也存在关系。矩阵的秩等于其行向量或列向量生成的子空间的维数，而行向量或列向量生成的子空间的维数又等于该矩阵的阶数与非零特征值的个数之和减去一，而一个矩阵的非零特征值的个数又等于该矩阵的行列式的值。
05
特殊行列式介绍
二阶行列式
定义
二阶行列式表示为2x2的矩阵，其计算公式为a11*a22a12*a21。
对于任何n阶方阵A，其行列式|A|和转置行列式|A^T|相等，即|A^T| = |A|。
行列式的乘法规则
总结词
行列式的乘法规则
详细描述
行列式的乘法规则是两个矩阵的行列式相乘等于它们对应元素相乘后的行列式。即，如果矩阵A和B分别是m×n 和n×p矩阵，那么它们的行列式相乘|AB| = |A||B|。
向量和向量的外积
行列式可以用来描述向量的外积，即两个向量的叉积。叉积的结果是一个向量，其方向垂直于作为叉积运算输入的两个向量，大小等于这两个向量的模的乘积与它们之间夹角的正弦的乘积。
在线性方程组中的应用
解线性方程组
行列式可以用来判断线性方程组是否有解，以及解的个数。如果一个线性方程组的系数矩阵的行列式不为零，则该线性方程组有唯一解；如果系数矩阵的行列式为零，则该线性方程组可能无解、有唯一解或有无穷多解。
线性代数-行列式ppt课件
• 引言 • 行列式的计算方法 • 行列式的性质 • 行列式的应用 • 特殊行列式介绍 • 行列式的计算技巧
01
引言
主题简介
01
行列式是线性代数中的基本概念之一，用于描述矩阵的某些性质和运算规则。
02
行列式在数学、物理、工程等领域有广泛的应用，是解决实际问题的重要工具。

线性代数第一章行列式课件

a11
a12
a1n
a11 a12
a1n a11 a12
a1n
ai1 bi1 ai2 bi2
ain bin ai1 ai2
ain bi1 bi2
bin
an1
an2
ann
an1 an2
ann an1 an2
ann
性质5 将行列式的某一行（列）的所有元素同乘以一个数 k 加到另外一行（列）上，行列式不变，即
a1,n1 a2,n1
a1n a2n
a11 a21
a12 a22
a1,n1 a2,n1
an1,1 0
an1,2 0
an1,n1 0
an1,n 1
a a n1,1
n1,2
an1,n1
其中等号左端的行列式是一个 n 阶行列式；等号右端
的行列式是左端 n 阶行列式的前 n-1 行前 n-1 列的元
素所组成的 n-1 阶行列式，即左端行列式第 n 行第 n
j 1, 2, , n
ann
a1n
(1)i j aij
ai 1,1 ai1,1
ai1, j1 ai1, j1
ai1, j1 ai1, j1
ai1,n ai1,n
an1
an, j1
an, j1
ann
定理4 设
a11 a12
a1n
D a21 a22
a2n
an1 an2
ann
是一个 n 阶行列式， Aij 为 D 的第 i 行第 j 列元素 aij 的代数余子式，则有
1
2
n ( n 1)
(1) 2 12 n
n
二、行列式的基本性质
定义6 设

线性代数-行列式-PPT文档资料

即
a 11 a 12 D a a a a . 11 22 12 21 a 21 a 22
1.二阶行列式的计算
主对角线副对角线
对角线法则
a a . a a 12 21 11 22
a 11
a 21
a 12
a 22
a x a x b , 11 1 12 2 1 对于二元线性方程组 a x a x b . 21 1 22 2 2
若记系数行列式
a 11 a 12 D , a 21 a 22
当D 时，则二元线性方程组的解为 0
b a a b 1 22 12 2 x ， 1 a a a a 11 22 12 21
a x a x b , 11 1 12 2 1 a x a x b . 21 1 22 2 2
说明1
对角线法则只适用于二阶与三阶行列式．
说明2 三阶行列式包括3!项,每一项都是位于不同行,不同列的三个元素的乘积,其中三项为正,三项为负.
1 2 3
例2
计算三阶行列式 D 4 0 5 0 -1 2
按对角线法则，有
解
D 1 0 2 2 5 0 3 4 ( 1 )
1 2
类似地，消去 x ，得 1
（ a a a a ） x a b b a , 11 22 12 21 2 11 2 1 21
当 a a a a 0 时，方程组的解为 11 22 12 21
b a a b 1 22 12 2 x ， 1 a a a a 11 22 12 21
3 0 0 2 4 2 1 5 ( 1 )
0 0 12 0 16 5

线性代数PPT行列式

行列式的计算公式是n阶行列式的展开式，即用代数余子式表示n阶行列式的公式。
性质
行列式的计算公式具有高度的对称性，可以方便地计算出n阶行列式的值。
计算方法
根据行列式的展开式，将n阶行列式展开成n 个代数余子式的乘积之和。
特殊行列式的计算
01
对角线型行列式
如果一个n阶行列式的主对角线上的元素都是1，其他元素都是0，则该
该行列式称为下三角型行列式。下三角型行列式的值等于副对角线上元
素的乘积的相反数。
03
行列式在几何中的应用
行列式与向量叉积的关系
01
行列式可以表示为三个向量的叉积的线性组合，即行列式值等于三个向量叉积的代数和。
02
当行列式值为零时，三个向量共面，即它们之间存在线性关系。
03
行列式可以用来判断向量的叉积是否为零，从而判断三个向量是否共面。
消元法
将方程组中的系数行列式化为0，然后利用代数余子式求出方程组的解。
递推法
利用递推关系式求解方程组，通过将系数行列式展开，得到一系列递推关系式，从而求解方程组。
克拉默法则
克拉默法则是一种利用行列式解线性方程组的方法，其基本思想是将方程组的解表
示为系数行列式的比值。
1
克拉默法则的前提是系数行列式不为0，否则方程组无解。
程组无解或有无穷多解。
行列式可以用来判断方程组的解的情况，也可以用来求解方程组的解。
03
行列式的性质和计算方法在方程组的求解过程中具有重要的作用
。
04
05
行列式的应用实例
利用行列式求平面上的点
确定点的位置
通过给定的行列式，我们可以确定平面上的一个点。例如，给定一个行列式$D$和两个向量$vec{a}$和$vec{b}$，我们可以使用行列式来找到满足$vec{a} cdot vec{x} = D$和$vec{b} cdot vec{x} = 0$的点$vec{x}$。

行列式的计算方法(常见)ppt

01
02
03
正确理解行列式的正负号规则，行列式中元素的排列顺序会影响符号
。
注意行列式中行和列的交换对符号的影响，行和列的交换会导致行列
式的符号发生变化。
正确处理行列式中元素的正负号，避免因为符号错误导致计算结果错
误。
理解行列式的几何意义
行列式可以表示一个n维向量的线性变换，理解这一几何意义有助于更好地理解行列式的计算方法。
征向量。
在求解过程中，行列式用于判断特征值是否存在，以及计算特
03
征值和特征向量的数值。
04
行列式计算的注意事项
避免计算错误
01 仔细核对行列式的元素，确保没有遗漏或错误。 02 使用行列式计算法则时，要确保每一步都符合规
则，避免出现计算错误。
03 多次检查计算过程，确保每一步都正确无误。
注意行列式的符号问题
通过几何意义可以直观地理解行列式的值，以及行列式在几何空间中的作用。
理解行列式的几何意义有助于更好地理解行列式在解决实际问题中的应用，例如线性方程组求解、向量空间等。
感谢您的观看
THANKS
在矩阵计算中的应用
行列式在矩阵计算中主要用于计算矩阵的逆、行列式、转置等。
行列式在矩阵的初等变换中也有应用，例如通过行列式值不变的特性，可以判断矩阵是否可以通过初等行变换或初等列变换化为单位矩阵。
在特征值和特征向量计算中的应用
01
行列式在特征值和特征向量的计算中起到关键作用。
02
通过行列式与特征多项式的计算，可以求出矩阵的特征值和特
计算方法
根据行列式的性质和已知的行列式值，推导出更高阶行列式的递推关系式，然后逐步计算出高阶行列式的值。

2-2.1(行列式的性质1—性质3)--线性代数PPT

bi1 ci1 bi 2 ci 2 bin cin

an1
an2

ann
a11 a12 a1n
a11 a12 a1n
bi1 bi2 bin ci1 ci2 cin
an1 an2 ann an1 an2 ann
§2.2 行列式的性质与计算
证
左按第 i行展开 (bi1 ci1 ) Ai1 (bin cin ) Ain
(bi1 Ai1 bin Ain ) (ci1 Ai1 cin Ain )
a11 a12
a1n a11 a12
a1n
bi1 bi 2
det A ak1 Ak1 ak 2 Ak 2 akn Akn , (k i, j)
Mkl(l=1,…,n): n-1阶行列式, 有两行元对应相等
Akl 0 (k 1, ..., n) det A 0
§2.2 行列式的性质与计算
性质3
a11
a12

a1n
推论 detA的某一行全为零 det A 0
性质2 detA 的第i行元素与第j行元素对应相等
即 aik = ajk , i≠j, k=1,…, n det A 0
证对行列式的阶n用数学归纳法 1o: n=2, 显然. 2o: 设结论对n-1阶行列式成立, 对n阶行列式, 按第k(i, j)行展开:

0
ann
a1,n1
a2,n1
0
a11
a a nn n1,n1
an1,n1
a12
a1,n2
a22
a2,n2

《线性代数》课件-第2章方阵的行列式

教学重点：方阵行列式的性质及展开定理，计算典型的行列式的各种方法.
教学难点：n阶行列式的计算，拉普拉斯定理的应用.
教学时间：6学时.
§1 n 阶行列式的定义
设n阶方阵A=(aij),称
a11 a12
a1n
a21 a22
a2n
an1 an2
ann
为方阵A 的行列式,记为| A |或det A .
1.1 n 阶行列式的引出
于是D中可能不为0的均布项可以记为
a a a b b . 1p1 1p2
mpm 1q1
nqn
这里，pi=ri,qi=rm+i-m,设l为排列p1p2 …pm(m+q1) …(m+qn)的逆序数。以t，s分别表示排列p1p2 …pm及q1q2 …qn的逆序数，
应有l= t+s，于是
D
(1)l a1p1 a2 p2 a b b mpm 1q1 2q2 bnqn
b2
a2n , j 1, 2, , n.
an1
bn
ann
提出三个问题
（1）D=？（怎么算）？
（2）当D≠0时，方程组是否有唯一解？
（3）若D≠0时，方程组有唯一解，解的形式是否是
xj
Dj D
,
j 1,2,
, n.
1.2 全排列及其逆序数
1、全排列用1，2，3三个数字可以排6个不重复三位数即：
第二章方阵的行列式
行列式是一种常用的数学工具，也是代数学中必不可少的基本概念，在数学和其他应用科学以及工程技术中有着广泛的应用。本章主要介绍行列式的概念、性质和计算方法。
教学目的：通过本章的教学使学生了解行列式的概念，掌握行列式的性质，会计算各种类型的行列式.

线性代数行列式课件

行列式与空间向量的关系
总结词
行列式可以用来表示空间向量的方向和大小。
详细描述
在三维空间中，行列式可以用来表示向量的方向和大小。通过行列式，我们可以计算出向量的模长以及向量的方向余弦值，从而确定向量的方向和大小。此外，行列式还可以用来表示向量的外积和混合积，进一步揭示了行列式与空间向量的关系。
END
THANKS
感谢观看
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PART 05
行列式的应用实例
在线性方程组中的应用
总结词
行列式在解决线性方程组问题中起到关键作用，通过克拉默法则，我们可以利用行列式值来求解线性方程组的解。
详细描述
在解决线性方程组问题时，克拉默法则是一个重要的工具。该法则指出，如果一个线性方程组中的系数行列式不为零，则该方程组有唯一解。通过计算系数行列式和将系数行列式设置为零，我们可以找到使方程组无解
ONE
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线性代数行列式课件
目录
• 行列式的定义与性质 • 行列式的展开定理 • 行列式的计算技巧 • 行列式在几何中的应用 • 行列式的应用实例
PART 01
行列式的定义与性质
行列式的定义
总结词
行列式是n阶方阵所有可能的二阶子方阵的行列式之积。
详细描述
行列式是由n阶方阵的元素构成的，按照一定的排列顺序形成的n阶方阵，其值是一个标量，表示n阶方阵的线性变换对单位体积的改变量。
行列式的性质
总结词
行列式的性质包括转置、交换、代数余子式等。
详细描述
行列式的一个重要的性质是转置，即把行列式的行变为列，得到的新的行列式的值与原行列式的值互为转置。交换行列式的两行，行列式的值变号。代数余子式是去掉一个子行列式后剩下的元素构成的行列式，其值等于原行列式值的负一倍。

线性代数-行列式(完整版)ppt课件

设 D
,
31
(1)当为何值时， D 0,
(2)当为何值时 D0.
解 230 0，或 3
2
D
2
31
.
例3 求二阶行列式
a 1 b2
.
(2)三阶行列式
记号
a 11 a 12 a 13 a 21 a 22 a 23 称为三阶行列式. a 31 a 32 a 33
它表示数
a 1a 1 2a 2 3 3a 1a 2 2a 3 3 1a 1a 3 2a 1 32 a 1a 3 2a 2 3 1a 1a 2 2a 1 3 3a 1a 1 2a 3 32
27下三角行列式的值等于其主对角线上. 各元素的乘积 .
同理可得上三角形行列式
a 11 a 12 a 13 a 1n
0
D 0
a 22 a 23 a 2n
0 a 33 a 3 n a11a22ann
0 0 0 a nn
其中 aii 0 (i1,2,n)
特殊情况 : 对角形行列式
a1n
a21 a22 a2n1 0
0 0 a2n1 a2n
an11 an12 0 an1 0 0
0
0 an12 an1n1 an1n
0 an1 an2 ann1 ann
( 1 ) aaa a N (j1 j2 jn 1 jn ) 1 j12 j2
和式中仅当 j1n ,j2n 1 , ,jn 12 ,jn1时，
a1j1a2j2annj0
D ( 1 ) nN (n (n ( 1n ) 1 ) 3) 2 a 1 n 1 a 2 ,n 1 a n 1
29
(1) 2 12n .
注：
类似可得
a11 a12 a1n1 a1n 0 0 0

线性代数行列式的性质与计算课件

=1(-1)1+1 1 3 +0(-1)1+2 1 3 +(-2) (-1)1+3 1 1
31
-2 1
-2 3
=1(-8)+0+(-2)5 =-18.
例1．分别按第一行与第二列展开行列式
1 0 -2 D= 1 1 3
-2 3 1
解：按第一行展开
Da11A11 +a12A12 +a1nA1n =1(-8)+0+(-2)5 =-18.
an1 an2 … ann
推论1 如果行列式的某一行(列)的元素为零，则D＝0. 推论2 如果D中有两行(列)成比例，则D=0.
行列式的性质
性质4 若行列式中的某一行(列)的元素都是两数之和，
则此行列式可以写成两个行列式之和.即
a11 a12 … a1n
a11 a12 … a1n a11 a12 … a1n
row (行)
要点：利用性质将其化为上三角行列式，再进co行lum计n（算列。）
为表述方便，引入下列记号(行用r，列用c)：
1)交换行列式的第 i 行与第 j 行，用 ri rj表示； 2)以数k乘以行列式的第i行，用kri表示； 3)以数k乘以行列式的第i行加到第j行，用rj+kri表示.
为了不引起混淆, 每步最好只进行一个操作. 例如:
D
1 2 4 2
02 3 3
2 1 3 1
0 1 1 11
1 0 1 5
1 0 1 5
1 0 1 5
r3 2r2
0 r4 r2 0
1 0
3 3
8
0 r3 r4
19
0
1 0

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x2 x1
x3 x1
x2 ( x2 x1 )
x3 ( x3 x1 )
xnn2 ( xn x1 )
xn x1 xn ( xn x1 )
x2n2 ( x2 x1 )
xn2 3
(
x3
x1 )
1
( x2 x1 )( x3 x1 ) ( xn x1 ) x2
xnn2 ( xn x1 )
x
1y 0 x y ( x (n 1) y)
1y
x
பைடு நூலகம்
y
0 x n 1 y x y n-1
00
x y
§2.2 行列式的性质与计算
例10. 证明范德蒙行列式(n≥2)
111
1
x1
x2
x3
Vn x12
x22
x32
xn xn2 ( xi x j ),
1 jin
x x x n1
n1
n1
§2.2 行列式的性质与计算
an
0
0
n
1 ai
i 1
1
1 a1 a2
an
a1 1 a2
an
a1
a2
1 an [结束]
1
2
3
x n1 n
证
n = 2:
1 x1
1 x2
x2 x1 ,
结论成立
设对于n-1阶结论成立，对于n阶：
§2.2 行列式的性质与计算
1 0 Vn 0
1 x2 x1 x2 ( x2 x1 )
1 x3 x1 x3 ( x3 x1 )
1 xn x1 xn ( xn x1 )
0 x2n2 ( x2 x1 ) x3n2 ( x3 x1 )
1
1
x3
xn n-1阶范德
蒙行列式
x x n2
n2
2
3
xn2 n
Vn ( x2 x1 )( x3 x1 ) ( xn x1 )
( xi x j )
( xi x j )
2 jin
1 jin
§2.2 行列式的性质与计算
例11
a a2 a3 a4
b b2 b3 b4
D
abcd
c c2 c3 c4
三. 行列式的计算
例7. 设解.
，求 detA.
§2.2 行列式的性质与计算
例8. 计算解.
§2.2 行列式的性质与计算
xy
y
yx
y
例9. 计算 Dn
yy
x
解（逐列相加）
x (n 1) y y
y
1y
y
x (n 1) y x Dn
y
1 ( x (n 1) y)
x
y
x (n 1) y y
d d2 d3 d4
1 a a2 a3 1 b b2 b3 1 c c2 c3 1 d d2 d3
abcd
1111 abcd a2 b2 c2 d 2 a3 b3 c3 d 3
abcd d cd bd ac bc ab a
§2.2 行列式的性质与计算
1 a1 a2
an
例12. 计算 Dn a1 1 a2
an
a1
a2
解. 加边法
1 an
1 a1 a2
an
1 a1 a2
an
0 1 a1 a2
an 1 1 0
0
Dn 0 a1 1 a2
an 1 0 1
0
0 a1 a2
1 an 1 0 0
1
§2.2 行列式的性质与计算
n
1 ai a1 a2 i 1
0
0
10 01
0 00
其它方法拆边法逐行（列）相加法先猜测，后归纳