关于行列式的一般定义和计算方法(2)

2019-08-29 22:55

?an?(?1)n?2n?1(?1)ann?2

?a?an.

5.逆推公式法

逆推公式法:对n阶行列式Dn找出Dn与Dn-1或Dn与Dn-1, Dn-2之间的一种关系——称为逆推公式(其中Dn, Dn-1, Dn-2等结构相同),再由递推公式求出Dn的方法称为递推公式法。

例5 证明

x0Dn??0ann?1x?0an?1n?10?1?0an?2?a2x?????n?200?xa200??1a1?x

?x?a1x???an?1x?an,(n?2)

证明:将Dn按第1列展开得

x0Dn?x?0an?1?1x?0an?2?1?(?1)n?10?1?0an?30?1?0?????????00?x00?xa200??100??1a1?x

anx?0

?an?xDn?1

由此得递推公式:Dn?an?xDn?1,利用此递推公式可得

Dn?an?xDn?1?an?x(an?1?xDn?2)?an?an?1x?xDn?2

2

???an?an?1x???a1xn?1?xn

6.利用范德蒙行列式

例6 计算行列式

1x1?1D?x1?x1?x1n?1n?221x2?1x2?x2?x2n?1n?22???1xn?1xn?xn?n?1n?22

?x1?x2?xn?xn解 把第1行的-1倍加到第2行,把新的第2行的-1倍加到第3行,以此类推直到把新的第n-1行的-1倍加到第n行,便得范德蒙行列式

1x1D?x1?x1n?121x2x2?x2n?12???1xnxn?2??n?i?j?1(xi?xj)

?xnn?17.加边法(升阶法)

加边法(又称升阶法)是在原行列式中增加一行一列,且保持原行列式不变的方法。

例7 计算n阶行列式

x?a1a1Dn?a1?a11a1?a2x?a2a2?a2an?????ananan?x?an

解:

Dn?0?0Dn

1第i行减第1行a1x0?0a20x?0?????an00?x?1i?2,?,n?1?1??1(箭形行列式)

n1???j?1axja1x00a20x0????an00x000

??x?1??nn?j?1aj?? x?8.数学归纳法 例8 计算n阶行列式

x0Dn??0an?1x?0an?10?1?0an?2?????00?xa200??1a1?x

解:用数学归纳法. 当n = 2时

D2?xa22?1x?a1?x(x?a1)?a2

?x?a1x?a2

假设n = k时,有

Dk?xk?a1xk?1?a2xk?2???ak?1x?ak

则当n = k+1时,把Dk+1按第一列展开,得

Dk?1?xDk?ak?1?x(x?xk?1k

k?1?a1xk???ak?1x?ak)?ak?12

?a1x???ak?1x?akx?ak?1

由此,对任意的正整数n,有

Dn?x?a1xnn?1???an?2x?an?1x?an2

9.拆开法

把某一行(或列)的元素写成两数和的形式,再利用行列式的性质将原行列式写成两行列式之和,使问题简化以利计算。

a1??1a22????anan?an??na2a2??2?0????anan?an??n例9 计算行列式

Dn?a1?a1a2???a2anan?an??n?

a1a2a2??2?a2a2????????anan??10?0解:Dn?a1?a1a1

?0?0?2?0??1Dn?1

?n?a1?2??n??1Dn?1

……

???1?2??n?1??n?i?1ai???i?

上面介绍了计算n阶行列式的常见方法,计算行列式时,我们应当针对具体问题,把握行列式的特点,灵活选用方法。学习中多练习,多总结,才能更好地掌握行列式的计算。

ax?byay?bzaz?bxxyz(1)ay?bzaz?bxax?by?(a3?b3)yzxaz?bxax?byay?bzzxy;

证明

ax?byay?bzaz?bxay?bzaz?bxax?byaz?bxax?byay?bz

xay?bzaz?bxyay?bzaz?bx?ayaz?bxax?by?bzaz?bxax?byzax?byay?bzxax?byay?bzxay?bz?a2yaz?bxzax?byzyzaz?bxx?b2zxax?byyxyay?bz

xyzyzx?a3yzx?b3zxyzxyxyzxyzxyz?a3yzx?b3yzxzxyzxyxyz?(a3?b3)yzxzxy

?

关于行列式的消项(其中C代表列··R代表行)

a2abb2(2)2aa?b2b111?(a?b)3;

证明

a22a13?1aba?b1b2c2?c1a2ab?a2b2?a22b?????2ab?a2b?2a001c3?c11

?(?1)ab?a2b?ab2?a2ab?a?(b?a)(b?a)?(a?b)3 122b?2a1(3)aa2a41bb2b411cdc2d2c4d4

?(a?b)(a?c)(a?d)(b?c)(b?d)(c?d)(a?b?c?d); 证明

1aa2a41bb2b411cdc2d2c4d4

11110b?ac?ad?a?0b(b?a)c(c?a)d(d?a)0b2(b2?a2)c2(c2?a2)d2(d2?a2)(c2 ,c3 ,c4减数字去第一

列的)


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