文档介绍:用消元法解二元线性方程组
一、二阶行列式的引入
方程组的解为
由方程组的四个系数确定.
由四个数排成二行二列(横排称行、竖排
称列)的数表
定义
即
数aij(i=1, 2; j=1, 2)称为行列式(5)的元分析
展开式中项的一般形式是
所以不为零的项只有
解
(补充例题)例3
(注:第7页例6)同理可得下三角行列式
例4(第7页例5) 证明对角行列式
证明
第一式是显然的,下面证第二式.
若记
则依行列式定义
证毕
1 、行列式是一种特定的算式.
2、 阶行列式共有 项,每项都是位于不同行、不同列 的 个元素的乘积,正负号由下标排列的逆序数决定.
三、小结
思考题
已知
思考题解答
解
含 的项有两项,即
对应于
一、对换的定义
定义
在排列中,将任意两个元素对调,其余元素不动,这种作出新排列的手续叫做对换.
将相邻两个元素对调,叫做相邻对换.
例如
二、对换与排列的奇偶性的关系
定理1 一个排列中的任意两个元素对换,排列改变奇偶性.
推论
奇排列调成标准排列的对换次数为奇数,
偶排列调成标准排列的对换次数为偶数.
由定理1知对换的次数就是排列奇偶性的
变化次数,
知推论成立.
证明
而标准排列是偶排列(逆序数为0),因此
定理2 阶行列式也可定义为
其中 为行标排列 的逆序数.
定理3 阶行列式也可定义为
其中 是两个 级排列, 为行
标排列逆序数与列标排列逆序数的和.
例1 在六阶行列式中,下列两项各应带什么符号.
解
431265的逆序数为
所以 前边应带正号.
行标排列341562的逆序数为
列标排列234165的逆序数为
所以 前边应带正号.
1. 一个排列中的任意两个元素对换,排列改
变奇偶性.
三、小结
其中 是两个 级排列, 为行
标排列逆序数与列标排列逆序数的和.
思考题
证明 在全部 级排列中 ,奇偶排列各占一半.
思考题解答
证
设在全部 阶排列中有 个奇排列, 个偶排列,现来证 .
将 个奇排列的前两个数对换,则这 个奇排列全变成偶排列,并且它们彼此不同,所以
若将 个偶排列的前两个数对换,
则这 个偶排列
全变成奇排列,并且它们彼此不同,于是有
故必有
一、行列式的性质
性质1 行列式与它的转置行列式相等.
行列式 称为行列式 的转置行列式.
记
证明
按定义
又因为行列式D可表示为
故
证毕
性质2 互换行列式的两行(列),行列式变号.
证明
设行列式
说明 行列式中行与列具有同等的地位,因此行列
式的性质凡是对行成立的对列也同样成立.
是由行列式 变换 两行得到的,
于是
则有
即当 时,
当 时,
例如
推论 如果行列式有两行(列)完全相同,则此行列式为零.
证明
互换相同的两行,有
故
证毕
性质3 行列式的某一行(列)中所有的元素都乘以同一数 ,等于用数 乘此行列式.
推论 行列式的某一行(列)中所有元素的公因子可以提到行列式符号的外面.
性质4 行列式中如果有两行(列)元素成比例,则此行列式为零.
证明
性质5 若行列式的某一列(行)的元素都是两数之和.
则D等于下列两个行列式之和:
例如
性质6 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,行列式不变.
例如
例1
(类似第12页例7)
二、应用举例
计算行列式常用方法:利用运算 把行列式化为上三角形行列式,从而算得行列式的值.
解
例2 计算 阶行列式
(第12页例8的推广)
解
将第 都加到第一列得
例3(第13页例9)
解 从第4行开始,后行减前行:
注1:当把几个运算写在一起时,运算次序一定不能颠倒,这是因为后一次运算是作用在前一次运算结果上的缘故。
这样的运算结果是错误的。
注2:运算ri+rj与运算rj+ri是有区别的,同样不能把记号ri+krj写作krj+ri 。
例4(第14页例10)
证明
证明
例5(第15页例11)
计算2n阶行列式
其中未写出的元素均为0。