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行列式性质

发布时间:2023-06-12 作者:admin 来源:文学

行列式性质

行列式性质

跳山羊-煤电一体化

2023年3月16日发(作者:3d虚拟试衣)

1

行列式

一、二阶行列式概念:形如1112

2122

aa

aa

的式子称为二阶行列式;数学规定1112

11221221

2122

aa

aaaa

aa



二、三阶行列式:形如

111213

212223

313233

aaa

aaa

aaa

的式子称为三阶行列式。

规定

111213

212223

313233

aaa

aaa

aaa

332

aaaaaaaaaaaaaaaaaa

111213

212223

313233

aaa

aaa

aaa

22332231

()()()aaaaaaaaaaaaaaa

222323212122

111213

323333313132

aaaaaa

aaa

aaaaaa

222321232122

111213

323331333132

aaaaaa

aaa

aaaaaa



3

aAaAaA

三、n阶行列式的定义

定义:n阶行列式

11121

21222

12

n

n

nnnn

aaa

aaa

D

aaa

等于所有取自不同行、不同列的n个元素的乘积

12

12

n

ppnp

aaa的代数和,其中p

1p2…pn是1,2,…,n的一个排列,每一项的符号由其逆序数

决定。

11121

12

222

11221122

0

1

00

n

tn

n

nnnn

nn

aaa

aa

Daaaaaa

a



也可简记为det

ij

a,其中

ij

a为行

列式D的(i,j元)。

根据定义,有

12

12

12

11121

21222

12

12

1n

n

n

n

tppp

n

ppnp

ppp

nnnn

aaa

aaa

Daaa

aaa

代数余子式和余子式的关系:(1)(1)ijij

ijijijij

MAAM

四、行列式按行(列)展开

2

余子式在

n

阶行列式中,把元素

ij

a所在的第i行和第j列划去后,留下来的1n阶行列式叫做

元素

ij

a的余子式,记作

ij

M。

代数余子式1ij

ijij

AM记,叫做元素

ij

a的代数余子式。

确定某个元素的余子式其实就是将这个元素所在的行和列划去,将剩下的元素按照原来的位

置关系所组成的二阶行列式;而这个元素的代数余子式与该元素所在行列式的位置(即第

i

行,

j

列)有关,其代数余子式的正负号是“

(1)ij

”.

引理一个

n

阶行列式,如果其中第i行所有元素除(i,j)

(,)ij

元外

ij

a都为零,那么这行列式等

ij

a与它的代数余子式的乘积,即

ijij

DaA。

定理

n

阶行列式

11121

21222

12

n

n

nnnn

aaa

aaa

D

aaa

等于它的任意一行(列)的各元素与其对应的代数余子式

的乘积之和,即

1122iiiiinin

DaAaAaA,

(1,2,,)in

1122jjjjnjnj

DaAaAaA或,

(1,2,,)jn

五、行列式的性质

定义行列互换,行列式不变.即

nn

aaa

aaa

aaa

aaa

aaa

aaa





n2n1

n22212

n12111

nnn2n1

2n2221

1n1211

.

11121

21222

12

n

n

nnnn

aaa

aaa

D

aaa

11211

12222

12

n

n

T

nnnn

aaa

aaa

D

aaa

,行列式TD称为行列式D的转置行列式。

性质1行列式与它的转置行列式相等。TD

D

性质2行列式的两行对换,其值变号。即

3

nnnn

knkk

inii

n

aaa

aaa

aaa

aaa







21

21

21

11211

=-nnnn

inii

knkk

n

aaa

aaa

aaa

aaa







21

21

21

11211

.

性质3一个数乘行列式的一行(或列),等于用这个数乘此行列式.即

nnn2n1

ini2i1

n11211

kkk

aaa

aaa

aaa





k

nn

aaa

aaa

aaa





n2n1

ini2i1

n11211

.

性质4行列式中的某一行(列)中所有元素的公因子可以提到D的外面;

性质5行列式一行(或列)元素全为零,则行列式为零.即

0

0000

nn1-nn,n2n1

n11-n,11211

aaaa

aaaa





.

性质6如果行列式中有两行(或列)对应元素相同或成比例,那么行列式为零.即

k

aaa

kakaka

aaa

aaa

nnnn

inii

inii

n







21

21

21

11211

nnnn

inii

inii

n

aaa

aaa

aaa

aaa







21

21

21

11211

=0.

性质7若行列式的某一列(行)的元素都是两数之和,则这个行列式等于两个行列式的和。

1112111

2122222

12

()

()

()

iin

iin

nnnininn

aaaaa

aaaaa

D

aaaaa

1

2

1212

inin

inin

nnninnnnninn

aaaaaaaa

aaaaaaaa

aaaaaaaa



性质8把行列式的某一列(行)的各元素乘以同一数然后加到另一列(行)对应的元素上去,行

4

列式的值不变。



nnnn

knkk

kninkiki

n

aaa

aaa

caacaacaa

aaa







21

21

2211

11211

nnnn

knkk

inii

n

aaa

aaa

aaa

aaa







21

21

21

11211

.

性质9行列式中按任一行展开,其值相等,按任一列展开也一样。

六、几个特殊的行列式:

①主对角行列式:主对角元素的乘积;

②副对角行列式:副对角元素的乘积

(1)

2(1)

nn

;

③上、下三角行列式(◥◣):主对角元素的乘积;

形如

nn

n

n

n

a

aa

aaa

aaaa



333

22322

1131211

nnnnn

aaaa

aaa

aa

a



321

333231

2221

11

这样的行列式,形状像个三角形,故称为

“三角形”行列式.

推论1:上,下三角行列式的值均等于其主对角线上各元素的乘积。

即

11121

12

222

11221122

0

1

00

n

tn

n

nnnn

nn

aaa

aa

Daaaaaa

a



推论2:主对角行列式的值等于其对角线上各元的乘积,副对角行列式的值等于

1

21

nn

乘以其

副对角线上各元的乘积。

1

2

12n

n



,

1

1

2

2

12

1

nn

n

n





七、行列式的计算:

利用行列式的性质

即把已知行列式通过行列式的性质化为上三角形或下三角形.该方法适用于低阶行列式.

5

上、下三角形行列式的形式及其值分别如下:

nn

n

n

n

aaa

a

aa

aaa

aaaa



2211

nn

333

22322

1131211

000

00

0

,

nn

nnnnn

aaa

aaaa

aaa

aa

a



2211

321

333231

2221

11

0

00

000

.

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