教学内容
【知识结构】 1、三阶行列式 ①对角线方式展开
②按某一行(或列)展开法
33
32
31
23222113
1211a a a a a a a a a =112233122331132132112332122133132231a a a a a a a a a a a a a a a a a a ++--- =11
a 33322322a a a a -12a 3331
2321a a a a
+13a 32
3122
21a a a a
记 32
2211a a M =
33
23a a ,111111)1(M A +-=;31
2112a a M =
33
23a a , =12A 1221)1(M +-;31
2113a a M =
32
22a a , 133113)1(M A +-= 。
称j M 1为元素j a 1的余子式,即将元素j a 1所在的第一行、第j 列划去后剩下的元素按原来顺序组成的二阶行列式(类似可以定义其它元素的余子式);称j A 1为元素j a 1的代数余子式,
j j j M A 111)1(+-=()3,2,1=j 。
则三阶行列式就可以写成D =33
32
31
232221
13
1211
a a a a a a a a a =131312121111A a A a A a ++,
2、用三阶行列式求三角形的面积:若ABC ∆三个顶点坐标分别为),(11y x 、),(22y x 、),(33y x ,
则1122331
1121
ABC
x y S x y x y ∆= A 、B 、C 三点共线的充分必要条件为112
2331101
x y x y x y =
【例题精讲】
例1.方程1313211
11=x
的解=x ____6_______.
例2.方程020
014211111=--x x
的解为_________________.21=x ,5log 22=x
例3. 关于x 的多项式x
x
x
x
x 221
1
1
---中含23,x x 项的系数分别是 -2和4 例4.利用对角线法则计算下列三阶行列式:
(1)2
1
141183---; (2)a b c
b c a c a b
(3)22
21
11
a b c a b c ; (4)x
y x y y x y x x y
x
y
+++
解:(1) -4 (2) 3333c b a abc --- (3) (a-b)(b-c)(c-a) (4) 3322y x --
例5.设=-+----=31211142,4
101322
13A A A D 则 0
例6.按要求展开行列式:3
022
13231
D -=-; (1)按对角线展开;(2)按第一行展开;(3)按第一列展开;
解:-40
例7. 计算下列行列式:
(1)2
130;154
-- (2)001
1
052
112
---;
解:注意:这种三角型行列式的值等于其对角线上元素的乘积。
2
13023(4)24154
-=⨯⨯-=--
解:按第一行展开
130
01
1011
05(1)(1)222
11
112
+-=-⋅-=---
例8.解下列方程组:(1)63-2752215x y z x y z x y z ++=⎧⎪+=⎨⎪++=⎩;(2)135x y z x y z x y z ++=⎧⎪
++=⎨⎪++=⎩
;
x=1 y=2 z=3
例9.当实数a,b 满足什么条件时,关于,,x y z 的方程组4324ax y z x by z x by z ++=⎧⎪
++=⎨⎪++=⎩
无解?有无穷多解?
解:D=b-ab=b(a-1) Dx=1-2b Dy=1-a
Dz=-2ab+4b-1
无解:a=1, b 不等于1/2 或b=0,
无穷解:a=1.b=1/2
【备选例题】
例10.设ABC ∆中,112233(,),(,),(,)A x y B x y C x y ,求证:11223
311|1|21
ABC x y S x y x y ∆=;
例11. 如右图 “杨辉三角形”,从左上角开始的4个元素构成的
二阶行列式2
11
1的值等于1;从左上角开始的9个元素 构成的三阶行列式6
31321111的值也等于1;猜想从左上 角开始的16个元素构成的四阶行列式
20
104110
6
3
14
3211
111的值等于____1________.
例12 .ABC ∆中三内角A B C 、
、所对边为a b c 、、.若行列式0b a
c b
=,且角3
A π
=
,则
sin b B
c = .32
1 1 1 1 1 1 1…
1 2 3 4 5 6…
1 3 6 10 15…
1 4 10 20…
1 5 15…
1 6 … 1…
B1
C1A1
A
B
C
O y
x
例13.已知点A (–1, 0),点B (1, 0),点P (x+1, y )在x 轴的下方,设a=PB PA ⋅,b=AB AP ⋅,c =BA BP ⋅,d =|AB |,且
d
c b a =0.
(1)求a 、b 、c 关于x 、y 的表达式;
(2)求y 关于x 的函数关系式y=f (x ),并求当y 取得最小值时P 点的坐标. 解:(1) 因为PA =(–x –2, –y ),PB =(–x , –y ),所以a=PB PA ⋅=x 2+y 2+2x ,……2分
AP =(x+2, y ),AB =(2, 0),b=AB AP ⋅=2x+4,…………………………………3分 BP =(x , y ),BA =(–2, 0),c=BA BP ⋅= –2x ,……………………………………4分
d=||AB =2,…………………………………………………………………………5分 (2)因为
d
c b a =0,所以2(x 2+y 2+2x )–(2x+4)( –2x )=0,即:3x 2+y 2+6x =0,……7分
由于点P (x+1, y )在x 轴的下方,所以y= –x x 632--,(–2<x <0)
y= –x x 632--= –3)1(32++-x ,(–2<x <0)………………………………10分 所以当x = –1时,y min = –3,此时P (0, –3)……………………………………12分。