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线性代数(本)习题册行列式-习题详解(修改)(加批注)

||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 1 页 共 18 页行列式的概念一、选择题1. 下列选项中错误的是( ) (A)ba d c dc b a -= ; (B)acb d dc b a =;(C)dc b a dcd b c a =++33; (D)dc b a dc b a -----=.答案:D2.行列式n D 不为零,利用行列式的性质对n D 进行变换后,行列式的值( ).(A)保持不变; (B)可以变成任何值; (C)保持不为零; (D)保持相同的正负号. 答案:C二、填空题1.ab b a log 11log = .解析:0111log log log 11log =-=-=ab abb a ba . 2.6cos3sin6sin3cosππππ= . 解析:02cos 6sin 3sin 6cos 3cos 6cos 3sin6sin3cos==-=πππππππππ3.函数x x xxx f 121312)(-=中,3x 的系数为 ; xx xx x x g 21112)(---=中,3x 的系数为 . 答案:-2;-2.||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 2 页 共 18 页阶行列式n D 中的n 最小值是 . 答案:1.5. 三阶行列式11342321-中第2行第1列元素的代数余子式等于 . 答案:5.6.若02182=x,则x = . 答案:2. 7.在n阶行列式ija D =中,当i<j 时,),,2,1,(0n j i a ij L ==,则D = .答案:nn a a a Λ2211.8.设a ,b 为实数,则当a = ,b = 时,010100=---ab b a .解析:0)()1(1010022=+-=--=---b a ab ba abb a故0,0==b a .三、解答题1.用行列式的定义计算.(1)1100001001011010;解:原式=100010101)1(1010000011)1(14121++-⨯+-⨯||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 3 页 共 18 页110010100-=--=(2)000000hgf e d c b a.原式=00000gf e d b hf e dc a - =00000g f bd hf df e c a +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=bdfg adfh -2. 设行列式λλλ01010101-=D , 3512321132=D ,若21D D =,求λ的值.解:由对角线法则,得()()0,11221=-+=D D λλ若21D D =,则()()0112=-+λλ于是1-=λ或1.四、证明题1.(略)行列式的性质一、选择题1.设行列式x x xD 0101011-=, 1133512322=D ,若21D D =,则x 的取值为 ( ).(A)2,-1; (B)1,-1; (C)0,2; (D)0,1.答案:B2.若3333231232221131211==a a a a a a a a a D ,||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 4 页 共 18 页则3332333123222321131213111525252a a a a a a a a a a a a D +++==( ). (A)30; (B) -30; (C)6; (D)-6. 答案:C二、填空题1.若三阶行列式D 的第一行元素分别是1,2,0,第三行元素的余子式分别是8,x ,19,则x = . 解析:1820190,4x x ⨯-+⨯==. 2.2016201420182016 = .解析:4202220162014222016201420182016===.3.行列式cb dc a bcb aD =,则312111A A A ++= . 解析:312111A A A ++0111==cb c acb .4.行列式xx x xx D 31213231232154-=的展开式中,4x 的系数为 ;3x 的系数为 .解析:xxx x x x x x xx D 312131232321531213231232154--=-=xx x x 3121312512585103215---= 含4x ,3x 的项仅有主对角线上元素之积项,故4x ,3x 的||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 5 页 共 18 页系数分别为15,-3.三、解答题1.计算下列行列式 .(1)3214214314324321;解:各行加到第一行,得原式=32142143143211111032142143143210101010==160400400121011111012301211210111110=---=------.(2)4444333322225432154321543215432111111;解:原式=(5-4)(5-3)(5-2)(5-1)(4-3)(4-2)(4-1)(3-2)(3-1) =288.(3)49362516362516925169416941;原式=02222222297531694113119711975975316941==.||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 6 页 共 18 页(4)000000xyy x y x x y ;原式=xy x yx x xyy y xy 00000000-- =22222)(y x xyy x xxyy x y--=-.(5)xy z zx yyzx111; 原式=)(0)(01x z y x z x y z x y yzx------ =))()((11))((x z z y y x yz x z x y ---=---.(6)200012000000130012000101--;原式=31012010140131201014200013012001012---=--=--=2031124=---. (7)43211111111111111111x x x x ++++;||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 7 页 共 18 页解:原式=432111110010011x x x x x x x ---+=432111413121100000001x x x x x x x x x x x x x ---++++ =3214214314324321x x x x x x x x x x x x x x x x ++++.2.设4322321143113151-=D ,计算44434241A A A A +++的值.其中)4,3,2,1(4=j A j 是D 的代数余子式.解:44434241A A A A +++61111321143113151=-=.3. 已知1142113110111253------=D ,求41312111M M M M +++.解:41312111M M M M +++=41312111)1(1)1(1M M M M --⋅+--⋅=1141113110111251-------=0.4.计算下列n 阶行列式.||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 8 页 共 18 页(1)211121112ΛMM M ΛΛ; 解:原式=211121111ΛM M MΛΛ+++n n n =211121111)1(ΛMMM ΛΛ+n =1100010111)1(+=+n n ΛMM M ΛΛ. (2)xy yyy x y yy y x yy y y x ΛM M M M ΛΛΛ ; 解:原式=[]x y y y y x y yy y x yy n x ΛM M M M ΛΛΛ1111)1(-+ =[]yx y x y x y n x ----+ΛM M M MΛΛΛ0000001111)1(=[]1)()1(---+n y x y n x .(3)),,2,1,0(010011111021n i x x x x i nΛΛM M M M ΛΛΛ=≠.||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 9 页 共 18 页解:原式=nni ix x x x ΛM M M M ΛΛΛ0000000011101211∑=- =)1(121∑=-ni in x x x x Λ.四、证明题1.设a ,b ,c 是互异的实数,证明0111333=c b a c b a的充分必要条件是a+b+c=0.证明:33333333001111a c ab aa c ab acbac b a----==3333a c a b a c a b ----=222211))((a ac c a ab b a c a b ++++--=))()((22ab ac b c a c a b -+--- =))()()((c b a b c a c a b ++---=0,由于a ,b ,c 是互异的实数,故要上式成立,当且仅当a+b+c=0.2.证明4+2324323631063a b c d a a b a b c a b c da a ab a bc a b cd a a b a b c a b c d +++++=++++++++++++证明:左边43322102320363a b c d r r a a b a b cr r a a b a b c r r a a b a b c-+++-+++-+++433210002003a b c d r r a a b a b ca ab r r a a b-++++-+4430002000a b c d a a b a b cr r a a a b a+++-=+||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 10 页 共 18 页=右边克莱姆法则一、选择题1.方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++1,1,1321321321x x x x x x x x x λλλ, 有唯一解,则( ).(A)1-≠λ且2-≠λ; (B) 1≠λ且2-≠λ;(C) 1≠λ且2≠λ; (D) 1-≠λ且2≠λ.解析:由克莱姆法则,当0)1)(2(1111112≠-+=λλλλλ,即1≠λ且2-≠λ,选B.2.当≠a ( )时,方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++=+02,02,0z y ax z ax x z ax 只有零解.(A) -1 ;(B) 0 ;(C) -2 ;(D) 2. 解析:由克莱姆法则,当0)2(212012100121210≠-=--=-a aaa aa即2≠a ,选D.三、解答题1.用克莱姆法则下列解方程组.(1)⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+-=-+;32,322,22z y x z y x z y x解: 03112221121≠=---=D , 由克莱姆法则知,此方程组有唯一解,31132231221=---=D ,||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 11 页 共 18 页61322311212=-=D ,93323312213==D ,因此方程组的解为11==D D x ,22==D Dy ,33==DD z .(2)..23342,223,3232,124321432143214321⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-++=+++=+-+=-++x x x x x x x x x x x x x x x x解:043342123121321121≠=---=D由克莱姆法则知,此方程组有唯一解,833421232213311211=---=D , 233221221213211112-=---=D ,232421231233211213=--=D ,223422231313211214=-=D . 因此方程组的解为211==D D x ,2122-==D D x ,2133==D D x ,2144==D D x . 2.判断线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=-+=+-=-+0285,042,022321321321x x x x x x x x x 是否有非零解解:因为系数行列式285122421285421122----=---=D||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 12 页 共 18 页=0305009604212218960421≠-=--=----, 所以,方程组只有零解.3.已知齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++=-+02,0,0321321321x x x x x kx x kx x 有非零解,求k 的值.解:因为齐次线性方程组有非零解,所以该方程组的系数行列式必为零,即32101101111211112k k kk kk --+--=--=)21)(1()1(32k k k +++- =0)4)(1(=-+k k 解得,k =-1或k =4.4.当μ取何值时,齐次线性方程组⎪⎩⎪⎨⎧=--+-=-+-=-++0)1(02)3(0)1(42321321321x x x x x x x x x μμμ有非零解解:由齐次线性方程组有非零解的条件可知,0111213142=------μμμ,解得3,2,0=μ.第一章综合练习一、判断题1. n 阶行列式n D 中的n 最小为2.( ╳ )2. 在n 阶行列式ij a D =中元素),2,1,(L =j i a ij 均为整数,则D 必为整数.( √ )||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 13 页 共 18 页3.413223144433221144413332232214110000000a a a a a a a a a a a a a a a a -=.( ╳)二、选择题1.若11131--+=x x x D ,211122-+=x x D ,则1D 与2D 的大小关系是( ).(A)21D D <; (B)21D D >;(C)21D D =;(D)随x 值变化而变化.答案:C 2.行列式{})2,1,1,,,(-∈d c b a dc b a 的所有可能值中,最大的是( ).(A) 0; (B)2; (C)4; (D)6.答案:D三、填空题1.︒︒︒︒40cos 20sin 40sin 20cos = .解析:︒︒-︒︒=︒︒︒︒40sin 20sin 40cos 20cos 40cos 20sin 40sin 20cos2160cos =︒=. 2.若y y x x y x -=-1122,则x+y = . 解析:由y y x x y x -=-1122,得xy y x 222-=+ 即0)(2=+y x ,从而x+y =0.3.已知111,0112==yx x ,则y = . 解析:由111,0112==yxx ,得x =2,x-y =1,从而y =1||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 14 页 共 18 页4. 若222222222642531C c B b A a c b a ++=,则2C 化简后的结果等于 . 解析:242312=-=C .5.设xxx x xx f 111123111212)(-=,则4x 的系数为 ;3x 的系数为 .解析:当f (x )的主对角线的4个元素相乘才能得出4x ,系数为2;含3x 的项只能是44332112,,,a a a a 的乘积,系数为-1. 答案:2,-1.6.设0123411222641232211154321=D ,则(1)333231A A A ++= ; (2)3534A A + ; (3)5554535251A A A A A ++++ . 解析:0)(23534333231=++++A A A A A 0)()(23534333231=++++A A A A A于是0333231=++A A A ,03534=+A A .5554535251A A A A A ++++1111111222641232211154321=||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 15 页 共 18 页01111133333641232211154321==. 即0555*******=++++A A A A A .四、解答题1.计算下列行列式.(1)44342414433323134232221241312111y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x y x ++++++++++++++++;解:原式=14131214141312131413121214131211y y y y y y y x y y y y y y y x y y y y y y y x y y y y y y y x ---+---+---+---+=000000000014131214131211=------+x x x x x x y y y y y y y x .(2)43211111111111111111x x x x ++++;解:原式=432111110010011x x x x x x x ---+=432111413121100000001x x x x x x x x x x x x x ---++++ =3214214314324321x x x x x x x x x x x x x x x x ++++.||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 16 页 共 18 页(3)2007000002006000200500020001000ΛΛΛMM M M M ΛΛ. 解:原式=!2006)1(2007220052006⨯-⋅=!2007-2.已知123452221127312451112243150D ==, 求(1)434241A A A ++;(2)4544A A +. 解:27)(21114544434241=++⋅+⋅+⋅A A A A A0)()(24544434241=++++A A A A A得9434241-=++A A A ,184544=+A A . 3.计算下列n 阶行列式.(1)nn n n n n n D ΛM M M ΛΛΛ222333222111=; 解:(利用范德蒙行列式计算)1122133321111!--==n n n Tn n n n n D D ΛM MMΛΛΛ [])1()2()24)(23)(1()13)(12(!--------=n n n n n ΛΛΛ!2)!2()!1(!Λ--=n n n .||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 17 页 共 18 页(2)211121112ΛMM M ΛΛ; 解:原式=211121111ΛM M MΛΛ+++n n n =211121111)1(ΛMMM ΛΛ+n =1100010111)1(+=+n n ΛMM M ΛΛ.(3)mx x x x m x x x x mx D n n n n ---=ΛM M M ΛΛ212121解:将第2列,L ,第n 列分别加到第一列,并提取第一列的公因子,得m x x mx x x x m x m x x x x x m x x x D n n n n n n n --+++--+++-+++=ΛΛM M MΛΛΛΛ221221221mx x x m x x x m x x x n n n n ---+++=ΛMM M ΛΛΛ22221111)(mm m x x x n ---+++=ΛM M M ΛΛΛ0101001)(21121))((---+++=n n m m x x x Λ||班级: 姓名: 学号: 成绩: 批改日期: ||第 18 页 共 18 页(4)nn n n n a a a a a a b b b b b D 1322113210000000-----=ΛM M M M M ΛΛΛ (其中n i a i ,,2,1,0Λ=≠)解: 1221100000000)1(-+----=n nn n a a a a b D ΛM M M M ΛΛ1222112210000000------+n n n n n a a a a a b b b b a ΛM M M M ΛΛΛ 121-+⋅=n n nnn D a a b a a a Λ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛==∑=n i i in a b a a a 121ΛΛ. 三、证明题1.试证:如果n 次多项式n n x a x a a x f +++=Λ10)(对n+1个不同的x 值都是零,则此多项式恒等于零.(提示:用范德蒙行列式证明)。

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