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 =_________。
分析 2,1==j i 或者1,2==j i 。
当2,1==j i 时,5244352311524435231145244352311)13542()1()1(a a a a a a a a a a a a a a a =-=-τ 。
当1,2==j i 时,5144352312514435231255144352312)23541()1()1(a a a a a a a a a a a a a a a -=-=-τ。
2. 在四阶行列式中,带正号且包含因子23a 和31a 的项为_____ __。
分析 同时包含23a 和31a 的项有4431231244312312244312312)2314()1()1(a a a a a a a a a a a a =-=-τ。
和 4231231442312314542312314)4312()1()1(a a a a a a a a a a a a -=-=-τ。
作业:第6页,习题1.1,2.写出四阶行列式44434241343332312423222114131211a a a a a a a a a a a a a a a a 中同时包含12a 和31a 的项。
解 4431231244312312244312312)2314()1()1(a a a a a a a a a a a a =-=-τ和4331241243312412343312412)2413()1()1(a a a a a a a a a a a a -=-=-τ。
3. 在五阶行列式中,项2543543112a a a a a 的符号应取_______ ___。
分析 54433125122543543112a a a a a a a a a a =,所以,1)1()1(4)25134(=-=-τ。
4. 已知xx x x x x f 42124011123313)(--=,则)(x f 中4x 的系数为 ____。
分析 含4x 的项为4144322311)1324(2)2()()1()1(x x x x x a a a a =⋅⋅⋅--=-τ。
所以,4x 的系数为2。
5. 行列式=600300301395200199204100103__________。
分析 031521413100100030015200141003260030030139520019920410010322321--→----c c c c c20005548)1(11000155148310031312=---⨯⨯=----+c c 。
二、计算下列各题:1.计算63123112115234231----=D 。
解2170555011704231223141312------+--r r r r r r D 2175551217555117)1(13111---+------⨯=+r r301755)1(131-=---⨯=+。
2. 设4321630211118751=D ,求44434241A A A A +++的值。
解 将D 按第4行展开: 444342414321A A A A D +++=。
将D 的第4行元素分别换为1,1,1,1,则44434241A A A A +++01111630211118751==. 解法二 0444342414424432342224121=+++=+++A A A A A a A a A a A a 。
作业,第20页,习题1.32.已知pc b a p c b a p c b a p c b a D 4443332221114=,求.41312111A A A A +++解 将4D 按第1列展开:.4143132121114A a A a A a A a D +++=将4D 的第1列的元素分别换成1,1,1,1,则.011114433221141312111==+++pc b p c b pc b p c b A A A A3. 计算4443332225432543254325432=D 。
解 3333222211114321543154315431111154325432⨯⨯⨯→→→→c c c c D(由范德蒙行列式) 5760453534151413120=-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯=)()()()()()(.作业,第20页,习题1.31(6)3333222243244433322243214321432111114324324321432143214321⨯⨯→→→=c c c D (由范德蒙行列式) .28834242314131224=-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-⨯=)()()()()()(4. 计算ab b a a b a b a D n 0000000000000000=解 将行列式按第1列展开:11111000000000)1(0000000000)1(-+-+-⨯+-⨯=n n n n b a b b ab b a b a a b aa Dn n n n n n b a b b a a 1111)1()1(+-+--+=⨯-⨯+⨯=。
作业,第13页,习题1.28.ba a a a a a nn2121100010001 2222121*********00010001nnnn n a a a b a a a r a r a r a r --------+.22221n a a a b ----=5.计算1111121111211112---=λλλn D 。
解111312131123111321-+--+--+-++++n n n n c c c D n n λλλλλλ303000030111311312----+---λλλλn r r r r r r n 1)3(]3[--⋅-+=n n λλ.作业,第12页,习题1.22..11100001000010333112331132311332113331123333233332333321413124321-=------+++rr r r r r c c c c 6..6133303330010000243333333001000024333333333233331343231=-------c c r r r r 第19页,习题1.3,1(3)λλλλλλλλλλλ11111111111111111111111114321----------+++--------c c c c100212221)1)(1(100021202210111111141312--+-+--=--+-+------+λλλλλλλλr r r r r r]4)1[()1(1221)1()1(22332-+-=++--=+λλλλλ ).3()1()32()1(322+-=-+-=λλλλλ6.设齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+++=+++=+++0)12(02)12(02)1(3213213221x k kx kx x x k x x x k x 有非零解,求k 的值。