第1章行列
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第一章 题型1.1利用行列式的性质和按行(列) 行列式展开定理计算行列式例1 (1996年,1, 2) 4阶行列式 (A) a 1a 2a 3a 4 — b 1b 2b 3b 4(C) aE-0b 2 a 3〉4 也屁 a 1 0 0 0 a2 b 2 0 b3 a 3 b4 0 0 (B) a 1a 2a 3a 4(D) (a 2a 3 -a 4 bi 0 0 b^bAb 2bs a 〔a 4 -bib4 答案:D 分析:考虑到行列式的零元素比较多,可根据行(列) 开计算 详解:按第一行展开得 展开定理直接按第一行展a 2b 2 0 原式=a 1 b 3 a 3 0 -b 〔 0 0 a 40 0 b 4 a 2 b 3 0 b 2 a 3 0 a 2 =a 〔a 4 b 3 b 2 a 3 - bma 2b 2b 3 a 3 题型1.2利用行列式和矩阵的运算性质计算行列式 例 1 (1988 年,1)设 4 阶矩阵 A=(a,「2,r 3,r 4 )B =伊,「2,「3,「4),其中 a,B,r 2,r 3,r 4均为四维歹0向量,且已知行列式|A=4, 答案:40 A + B=[a +、2?2,2?3,2*],于是仕+目= =8。
戏,匕,丫3尸4详解因为 =8(|「,2, 3, 4 评注1应当注意矩阵运算与行列式运算的差异, 评注2作为解题技巧,本题也可令A = 一4 〔0 0 _0 1 0 0 足题设条件,丁是同样可得到正确答案,即 I T :, 2, 3, 4。
+0,2夺4| |) =8(| A + B|) = 40 般来说 #|A+|B 0 0 1 0 01 0 0 1 一1 I 。
0 -0 0 1 0 0 0 0 1 0 01 0 0 1 ,则A,B 满 5 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 0 00 2=40例2 (2005年,1)设«1«2«3均为三维列向量,记矩阵 1,・ 2, A = (%,C (2,C (3 ), B =(% +a 2 +0(3,% 十夕2 + 40(3,0(1 十四2+ 弘3),如果 A =1 ,一2 =a21、:1 ■ 322上2, a 2n 、:n , :m =a m1:1 ' a m1: 2’a mn 「n ,A +B 彳=.答案:3 详解: A + B 「=A (B+A 」)B [ = |A|A 4 + B ||B"1=3题型1.3利用秩、特征值和相似矩阵等计算行列式例1 (1995年,1)设A 是n 阶矩阵,满足AA 「= E (E 是n 阶单位矩阵,A 是A 的转置矩阵),A <0 ,求A + E分析:已知矩阵等式 AA 「=E 求抽象矩阵A + E 的行列式,自然想到要利用此等那么B =答案:2 分析 即可 将B 写成用A 右乘另一矩阵的形式,再用方阵相乘的行列式性质进行计算 详解 B =(:• 1 r 2 y 3, ; 1 • 2; 2- 4 3, 1 3 2 ' 9-3) 1 1 1 1 2 3 1 4 9_ 由题设,有 / 、(:1,: 2,: 3)丁是有B = A • =1 2 =2 详解 用行列式性质对列向量组化简得 B = :、•「2 •「3,;1 2- 2 4「3,;1 3: 2 9 3 =E +c (2 +c (3,a 2 03,2^3 =2%,叫华 1本题相当丁矩阵B 的列向量组可由矩阵 股地,若 〜+为+幺户2+83*2+女=2评注 将其转化为用矩阵乘积形式表示。
第一章 行 列 式系 专业 班 姓名 学号 第一节 二阶与三阶行列式 第三节 n 阶行列式的定义一.选择题一.选择题1.若行列式x52231521 = 0,则=x [ C ](A )2 (B )2- (C )3 (D )3-2.线性方程组ôóôòñ=+=+473322121x x x x ,则方程组的解),(21x x = [ C ] (A )(13,5) (B )(13-,5) (C )(13,5-) (D )(5,13--)3.方程093142112=x x根的个数是根的个数是 [ C ](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”的有 [ AD ] (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[ B ] (A )3,2==l k ,符号为正;,符号为正; (B )3,2==l k ,符号为负;,符号为负; (C )2,3==l k ,符号为正;,符号为正; (D )2,3==l k ,符号为负,符号为负6.下列n (n >2)阶行列式的值必为零的是)阶行列式的值必为零的是 [ B ] (A) 行列式主对角线上的元素全为零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n 个 二、填空题二、填空题 1.行列式1221--k k 0¹的充分必要条件是的充分必要条件是3,1k k ¹¹- 2.排列36715284的逆序数是的逆序数是 133.已知排列397461t s r 为奇排列,则r = 2,8,5 s = 5,2,8 ,t = 8,5,2 4.在六阶行列式ij a 中,623551461423a a a a a a 应取的符号为应取的符号为 负 。
第一章 行列式行列式的概念是在研究线性方程组的解的过程中产生的. 它在数学的许多分支中都有着非常广泛的应用,是常用的一种计算工具。
特别是在本门课程中,它是研究后面线性方程组、矩阵及向量组的线性相关性的一种重要工具。
§1.1 n 阶行列式定义和性质1.二阶行列式定义1 二阶行列式 由22个数排成2行2列所组成下面的式子(或符号)2112221122211211a a a a a a a a -=称为二阶行列式,行列式中每一个数称为行列式的元素,数ij a 称为行列式的元素,它的第一个下标i 称为行标,表明该元素位于第i 行,第二个下标j 称为列标, 表明该元素位于第j 列.位于第i 行第j 列的元素称为行列式的),(j i 元。
2阶行列式由22个数组成,两行两列;展开式是一个数或多项式;若是多项式则必有2!2=项,且正负项的各数相同。
应用:解线性方程例1:二阶线性方程组⎩⎨⎧=+=+22221211212111b x a x a b x a x a且021122211≠-a a a a . 解:2112221122211211a a a a a a a a D -==,2122212221211b a a b a b a b D -==,2112112211112a b b a b a b a D -==得 .,2211DD x DD x ==例2:解方程组.328322121⎩⎨⎧-=-=+x x x x 解 D 2132-=13)2(2⨯--⨯=,7-=1D 2338--=)3(3)2(8-⨯--⨯=,7-=2D 3182-=18)3(2⨯--⨯=.14-=因,07≠-=D 故所给方程组有唯一解1x D D 1=77--=,1=2x DD 2=714--=.2=2.三阶行列式定义2由23个数排成3行3列所组成下面的式子(符号) 333231232221131211a a a a a a a a a =.332112322311312213322113312312332211a a a a a a a a a a a a a a a a a a ---++ 称为三阶行列式。
行列式概念、定理辨析判断下列命题的真假,并说明理由。
此处假定矩阵皆为方阵。
(1) 若2阶方阵A 的行列式非零,则行列式两列成比例。
【答案】:假命题 。
【提示】:例如122034=-≠但它的两列不成比例。
(2) 若3阶方阵A 的两行相同,则det A=0。
【答案】:真命题。
【提示】:由行列式的性质:行列式中有两行对应相等则行列式的值为零。
(3) 若A 是3阶方阵,则det 5A=5det A.。
【答案】:假命题 。
【提示】:由行列式的性质有 det5A=53detA 。
(4) 若A 和B 是n 阶方阵。
且det A=2,det B=3,则det (A+B)=5。
【答案】:假命题。
【提示】:例如()12112222,det 1214142828A B A B A B ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⇒+=⇒+== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(5) 若A 是n 阶方阵,且det A=2,则det A 3=6.【答案】:假命题 。
【提示】:()333det det 28.A A === (6) 若交换A 中两行得B ,则det A=det B 。
【答案】:假命题 。
【提示】:由行列式的性质有det det A B =-(7) 若A 的第3行乘5得到B ,则det B=5det A 。
【答案】:真命题 。
【提示】:由行列式的性质:行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式记号的外面.(8) 若将其余行的线性组合加到某一行上得到B ,则det A=det B 。
【答案】:真命题 。
【提示】:把行列式的某一列(行)的各元素乘以同一数后加到另一列(行)对应的元素上去,行列式不变.(9) 任意包含n 个变量,n 个方程的线性方程组都用克莱姆法则求解。
【答案】:假命题 。
【提示】:n 个变量,n 个方程的线性方程组若系数行列式不为零才能用克莱姆法则求解.(10) 若2,,det[,]10,u v R u v ∈=则坐标系中以0,,u v 为顶点的三角形的面积是10。