用行列式的定义计算行列式

第一章 行列式

行列式的概念是在研究线性方程组的解的过程中产生的. 它在数学的许多分支中都有着非常广泛的应用，是常用的一种计算工具。特别是在本门课程中，它是研究后面线性方程组、矩阵及向量组的线性相关性的一种重要工具。

§1.1 n阶行列式定义和性质

1.二阶行列式

定义1 二阶行列式 由22个数排成2行2列所组成下面的式子（或符号）

a11a21a12?a11a22?a12a21 a22称为二阶行列式，行列式中每一个数称为行列式的元素，数aij称为行列式的元素,它的第一个下标i称为行标,表明该元素位于第i行,第二个下标j称为列标, 表明该元素位于第

2j列.位于第i行第j列的元素称为行列式的(i,j)元。2阶行列式由2个数组成，两行两列；展开式是一个数或多项式；若是多项式则必有2!?2项，且正负项的各数相同。

应用：解线性方程

例1：二阶线性方程组

?a11x1?a12x2?b1??a21x1?a22x2?b2 且a11a22?a12a21?0. 解：D?

a11a21a11a12a22b1D1,D?a11a22?a12a21，D1??a11b2?b1a21

x2?D2. Db1b2a12a22?b1a22?a12b2，

D2

行列式的计算方法

摘要：行列式计算的技巧性很强．理论上，任何一个行列式都可以按照定义进行计算，但是直接按照定义计算而不借助于计算机有时是不可能的．本文在总结已有常规行列式计算方法的基础上，对行列式的计算方法和一些技巧进行了更深入的探讨．总结出“定义法”、“化三角形法”、“滚动消去法”、“拆分法”、“加边法”、“归纳法”、“降级法”、“特征值法”等十几种计算技巧和途径． 关键词： 行列式 计算方法

行列式是研究某些数的“有规”乘积的代数和的性质及其计算方法.它起源于解线性方程, 以后逐步地应用到数学的其它领域.行列式的计算通常要根据行列式的具体特点,采用相应的计算方法. 这里介绍几种常见的,也是行之有效的计算方法. 1.对角线法则

对角线法则是行列式计算方法中最为简单的一种，记忆起来很方便，但它只适用于二阶和三阶行列式，四阶及以上的行列式就不能采用此方法． 2.定义法

根据行列式定义可知，如果所求的行列式中含的非零元素特别少(一般不多于2n个) ，可以直接利用行列式的定义求解，或者行列式的阶数比较低(一般是2阶或者3阶) ．如果对于一些行列式的零元素(若有)分布比较有规律，如上(下) 三角形行列式

行列式及其计算

行列式的定义：

a11方法一：n阶行列式Dn?a12a22...an2...a1n...a2n.........ann?p1p2...pna21...an1?(?1)?(p1p2...pn)a1p1a2p2...anpn

（1）n阶行列式是n!项的代数和；（2）每一项是取自不同行不同列的n个元素的乘积

a1p1a2p2...anpn（p1p2....pn是1,2,?,n的一个排列）；（3）当p1p2....pn是偶排列时, a1p1a2p2...anpn带正号, 当p1p2....pn是奇排列时, a1p1a2p2...anpn带负号.

方法二：定义二阶行列式D2=a11a21a12a22=a11a22-a12a21，假设我们已经定义了n?1阶

a11行列式，称由n行n列n个数构成的D?2a12a22...an2...a1n...a2n.........ann为n阶行列式.定义D的值

a21...an1为：D?a1n(?1)1?nM1n?a2n(?1)2?nM2n???ann(?1)n?nMnn

?a1nA1n?a2nA2n???annAnn. 其中Mij是D?aijn中划去元素aij所在的第i行与第j列

行列式的计算探讨

作者：肖琨

(井冈山学院数理学院,吉安，江西，343009)

指导老师：朱景文

[摘要] 归纳行列式的各种计算方法,并举例说明了它们的应用,同时对若干特殊的例子进行推广. [关键词] 行列式，拉普拉斯定理展开式，计算方法

一 前言

无论是高等数学领域里的高深理论，还是现实生活里的实际问题都或多或少的与行列式有着直接或间接联系.如：

（1）线形方程组

?a11x11?a12x2?a13x3???a1nxn?b1??a21x1?a22x2?a23x3???a2nxn?b2? ???ax?ax?ax???ax?bn22n33nnxn?n11

是否有解,解的形式是什么样的?

23(2) 现测得,某一地区水银密度h与温度t的关系为：h=a0?a1t?a2t?a3t，并由实验测

定以下数据，

t 0 10 20 30 h 13.60 13.57 13.35 13.32

现预测：t=15，40时水银密度该怎样预测.

（3）自然生态中，要预知一个物种的存活期，繁衍期，该怎样预测呢？

当然，除了以上问

特殊行列式及行列式计算方法总结

一、 几类特殊行列式

1. 上（下）三角行列式、对角行列式（教材P7例5、例6） 2. 以副对角线为标准的行列式

a11a21anna12a220n(n?1)2a1n00000?0an1an100an?1,2an20a2,n?1a1na2n?000an10a2,n?100a1n00 0an?1,n?1an?1,nan,n?1ann?(?1)a1na2,n?13. 分块行列式（教材P14例10）

一般化结果：

An0m?n0n?mBmCn?mBmAnCm?n??AnCm?nAn0n?mBm?An?Bm

Cn?mBm0m?n?(?1)mnAn?Bm

4. 范德蒙行列式（教材P18例12） 注：4种特殊行列式的结果需牢记！

以下几种行列式的特殊解法必须熟练掌握！！！ 二、 低阶行列式计算

二阶、三阶行列式——对角线法则 （教材P2、P3） 三、 高阶行列式的计算 【五种解题方法】

1) 利用行列式定义直接计算特殊行列式；

2) 利用行列式的性质将高阶行列式化成已知结果的特殊行列式；

3) 利用行列式的行（列）扩展定理以及行列式的性质，将行列式降阶进行计算

——适用于行列式的某一行或某一列中有很多零元素，并

特殊行列式及行列式计算方法总结

一、 几类特殊行列式

1. 上（下）三角行列式、对角行列式（教材P7例5、例6） 2. 以副对角线为标准的行列式

a11a21?ann?(?1)a12?a1na22??0n(n?1)20000?an2????0a2,n?1?an,n?1a1na2n?an?1,nann?000??000a1n00 0?0???00an10?a2,n?1an?1,2?an?1,n?1an1?a1na2,n?1?an13. 分块行列式（教材P14例10）

一般化结果：

An0m?n0n?mBmAnCm?nCn?mBm??AnCm?nAn0m?n0n?mBm?An?Bm

Cn?mBm?(?1)mnAn?Bm

4. 范德蒙行列式（教材P18例12） 注：4种特殊行列式的结果需牢记！

以下几种行列式的特殊解法必须熟练掌握！！！ 二、 低阶行列式计算

二阶、三阶行列式——对角线法则 （教材P2、P3） 三、 高阶行列式的计算 【五种解题方法】

1) 利用行列式定义直接计算特殊行列式；

2) 利用行列式的性质将高阶行列式化成已知结果的特殊行列式；

3) 利用行列式的行（列）扩展定理以及行列式的性质，将行列式降阶进行计算

——适用于

计算行列式的若干方法

摘要：行列式是数学分支中一个非常重要的内容，其应用范围非常广泛，而应用行列式理论的前提就是能熟练地掌握行列式的计算方法，这也是整个代数分支的重点和难点。计算行列式有许多种方法，但是往往可以根据所求行列式的特征来选取不同的计算方法，从而提高解题效率。本文列举了一些计算行列式的方法包括定义法、对角线法、化成三角形行列式法、补行列法、降阶法、析因子法、数学软件法，并对不同的计算方法适用于什么情形进行简单总结。

关键词：行列式 定义法 升降阶法 析因子法

Several methods for calculating determinant

Abstract: The determinant in mathematics branch is a very important content. Its application scope is

widespread, but the premise of application determinant theory can grasp the computational method of the determinant skilled. This is also the key

行列式及其计算

行列式的定义：

a11方法一：n阶行列式Dn?a12a22...an2...a1n...a2n.........ann?p1p2...pna21...an1?(?1)?(p1p2...pn)a1p1a2p2...anpn

（1）n阶行列式是n!项的代数和；（2）每一项是取自不同行不同列的n个元素的乘积

a1p1a2p2...anpn（p1p2....pn是1,2,?,n的一个排列）；（3）当p1p2....pn是偶排列时, a1p1a2p2...anpn带正号, 当p1p2....pn是奇排列时, a1p1a2p2...anpn带负号.

方法二：定义二阶行列式D2=a11a21a12a22=a11a22-a12a21，假设我们已经定义了n?1阶

a11行列式，称由n行n列n个数构成的D?2a12a22...an2...a1n...a2n.........ann为n阶行列式.定义D的值

a21...an1为：D?a1n(?1)1?nM1n?a2n(?1)2?nM2n???ann(?1)n?nMnn

?a1nA1n?a2nA2n???annAnn. 其中Mij是D?aijn中划去元素aij所在的第i行与第j列

§1.1全排列及逆序数

1、二阶与三阶行列式

由二元线性方程组引入二阶行列式

b1a22?b2a12?x?1??a11x1?a12x2?b1?a11a22?a12a21 利用消元法解得? ?ba?baax?ax?b211121?2112222?x2??a11a22?a12a21?x1,x2的分母记作

b1b2a11a11a21a12a22?a11a22?a12a21 （1）称为线性方程组的系数行列式D

x1的分子记作

a12a22b1?b1a22?a12b2=D1

x2的分子记作

a21b2?a11b2?a21b1?D2

D1?x??1D若系数行列式D?0，则二元线性方程组有唯一解?

D2?x2??D?a11x1?a12x2?a13x3?b1?同样的，对于三元线性方程组?a21x1?a22x2?a23x3?b2，当系数行列式D?0时有唯

?ax?ax?ax?b3223333?311D1?x?1?D?D?x2?2一解?D， 系数行列式

?D3x??3D??a11aaa12aaa13D?a212223?aaa?aaa?aaa?aaa?aaa?aaa

112233122331132132112332122133132231a313233D1,D2,

线性代数

第一章

行列式

行列式是一个重要的工 具，它在数学的各个领 域及其它各学科都有着 广泛的应用

内容提要§1 §2 §3 §4 n阶行列式的定义 行列式的性质 行列式按行(列)展开 克拉默法则

§1● ● ●

n阶行列式的定义二阶与三阶行列式 排列与逆序 n阶行列式的定义

一、二阶与三阶行列式1.二阶行列式二元线性方程组 由消元法，得

a11 x1 a12 x2 b1 a21 x1 a22 x2 b2

(a11a22 a12a21 ) x1 b1a22 a12b2 (a11a22 a12a21 ) x2 a11b2 b1a21

当 a11a22 a12a21 0 时，该方程组有唯一解

b1a22 a12b2 x1 a11a22 a12a21

a11b2 b1a21 x2 a11a22 a12a21

二元线性方程组

a11 x1 a12 x2 b1 a21 x1 a22 x2 b2求解公式为 请观察，此公式有何特点？ 分母相同，由方程组的四个系数确定. 分子、分母都是四个数分成两对相乘再 相减而得.