线性代数第一章习题答案

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题 1.11.计算下列二阶行列式.(1)

5

324;(2)α

α

ααcos sin sin cos .

解(1)

14620532

4=−=;(2)α

αααcos sin sin cos αα22sin cos −=.

2.计算下列三阶行列式.

(1)50

1721

33

2−−;(2)00000d c b a ;(3)2

221

11c b a c b a ;

(4)c

b a b a a

c b a b a a c b a ++++++232.

解(1)原式62072)5(1)3(12317)3(301)5(22−=××−−××−−××−××−+××+−××=(2)原式00000000000=⋅⋅−⋅⋅−⋅⋅−⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=d c b a c a d b ;(3)原式))()((222222b c a c a b c b ac b a c a ab bc −−−=−−−++=;(4)原式)

()()2()23)((b a ac c b a ab b a ac c b a b a a +−++++++++=3)23())(2(a c b a ab c b a b a a =++−+++−.

3.用行列式解下列方程组.(1)⎩

⎧=+=+3532

4y x y x ;

(2)⎪⎩⎪

⎨⎧=++=++=++8

268

3321321321x x x x x x x x x ;

(3)⎩⎨⎧=−=+0231

3221

21x x x x ;

(4)⎪⎩⎪⎨⎧=−+=+=−−0

31231

2321

32321x x x x x x x x .

解(1)75341−==

D ,253421−==D ,33

32

12−==D 所以721==D D x ,7

3

2==D D y .

(2)2121111

113−==D ,21281161181−==D ,41811611

832−==D ,68

216118

133−==D ;所以111==

D D x ,222==D D

x ,333==D

D x .(3)132332−=−=D ,220311−=−=D ,3

031

22−==D 所以1321==D D x ,13

3

2==D D y .

(4)8113230121−=−−−=D ,81

102311

211−=−−−=D ,

81

032101112=−−=D ;

20

13130

1

213=−=D 所以111==

D D x ,122−==D D

x ,333==D

D x .4.已知x

x x x x x f 211

12)(−−−=,求)(x f 的展开式.

x

x

x x x x f 211

12)(−−−=22)(11)(1)(111)(2)()(2⋅⋅−⋅−⋅−⋅−⋅−−⋅⋅+−⋅⋅−+⋅−⋅=x x x x x x x x x x x

x x 23223+−−=5.设b a ,为实数,问b a ,为何值时,行列式01

0100

=−−−a b b a .

01

0100

22=−−=−−−b a a b b a 0,022==⇒−=⇒b a b a .习

题 1.2

1.求下列各排列的逆序数.(1)1527364;(2)624513;

(3)435689712;(4))2(42)12(31n n L L −.

解(1)逆序数为14;

6

2

4

2

1527364i

t ↓

↓↓↓↓↓↓ (2)逆序数为5;

3

1

1

624513i

t ↓

↓↓↓↓↓ (3)逆序数为19;

5

54310010435689712i

t ↓↓↓↓↓↓↓↓↓

(4)逆序数为

2

)

1(−n n :

2122210000421231↓↓−−−↓↓↓↓↓−n n n n t n i L L L L

2.在由9,8,7,6,5,4,3,2,1组成的下述排列中,确定j i ,的值,使得(1)9467215j i 为奇排列;(2)4153972j i 为偶排列.

解(1)j i ,为分别3和8;若8,3==j i ,则93411)946378215(=+++=τ,为奇排列;若3,8==j i ,则1234311)946873215(=++++=τ,为偶排列;

(2)j i ,为分别6和8;若8,6==j i ,则205135231)397261584(=++++++=τ,为偶排列;若6,8==j i ,则215335131)397281564(=++++++=τ,为奇排列;3.在五阶行列式)det(ij a =D 展开式中,下列各项应取什么符号?为什么?

(1)5145342213a a a a a ;

(2)2544133251a a a a a ;(3)2344153251a a a a a ;(4)4512345321a a a a a .

解(1)因5)32451(=τ,所以前面带“-”号;(2)因7)53142(=τ,所以前面带“-”号;

(3)因10)12543()53142(=+ττ,所以前面带“+”号;(4)因7)13425()25314(=+ττ,所以前面带“-”号.

4.下列乘积中,那些可以构成相应阶数的行列式的项?为什么?(1)12432134a a a a ;(2)14342312a a a a ;(3)5514233241a a a a a ;(4)5512233241a a a a a .解(1)可以,由于该项的四个元素乘积分别位于不同的行不同的列;

(2)不可以,由于14342312a a a a 中的1434a a 都位于第四列,所以不是四阶行列式的项;(3)可以,由于该项的五个元素乘积分别位于不同的行不同的列;(4)不可以,由于5512233241a a a a a 中没有位于第四列的元素。5.六阶行列式展开式中含有因子23a 的乘积项共有多少项?为什么?

解!5项,因为六阶行列式中每项是六个元素相乘,并且六个元素取自不同行不同列,23a 是取自第二行第三列的元素,所以其余五行从第一、二、四、五、六列里选取出其余的五个元素,共有!

5种取法。6.用行列式定义计算下列行列式.

(1)

0001100000100100

;(2)

d

c b a 000

000000000.解(1)在展开式

43214321)

1(p p p p a a a a ∑−τ

中,

不为0的项取自于113=a ,122=a ,134=a ,141=a ,而4)3241(=τ,所以行列式值为11111)1(4=×××−.(2)在展开式

43214321)

1(p p p p a a a a ∑−τ

中,不为0的项取自于a a =11,b a =23,c a =32,d a =44,

而1)1324(=τ,所以行列式值为abcd abcd −=−1)1(.

7.在函数x

x x x x x x f 4124121

02

132)(=的展开式中,4x 的系数是什么?

解)(x f 中含x 因子的元素有x a 211=,x a =21,x a =22,x a =33,x a =41,x a 444=,因此,含有x 因子的元素i ij a 的列标只能取11=j ,212,=j ,33=j ,414,=j .

于是含4

x 的项中元素列下标只能取11=j ,22=j ,33=j ,44=j ,相应的4个元素列标排列只

有一个自然顺序排列1234,故含4x 的项为4044332211(1234)

842)1()1(x x x x x a a a a =⋅⋅⋅−=−τ,

故)(x f 中4x 的系数为8.