线性代数习题课 吉林大学 术洪亮
第一讲 行 列 式 前面我们已经学习了关 于行列式的概念和一些基本 理论,其主要内容可概括为:
行列式 概 念 性 质 展开定理 计 算 应 用
概 念概 念 排列,逆序数,奇排列与偶排列 行列式的定义 行列式的定义 性 质性 质 1 .行列式与它的转置行列式相等; 2 .互换行列式的两行(列),行列式变号; 3 .某行(列)有公因子可以提到行列式符号外面; 4 .若行列式中某一行(列)的所有元素均为两元素之和,则行 列式可写成两个行列式的和; 5 .行列式某行(列)的 K 倍后加到另一行(列)上,行列式不变。
展开定理 计 算 就是运用行列式的定义、性质、定理求行列 式的值,常用的方法有定义法、性质法、递 推法、数学归纳法、加边法、公式法等。 齐次线性方程组有非零解的充分必要条件 应 用 克拉默法则
下面我们通过例题演示 来进一步巩固所学内容, 并更好地掌握解题方法 与技巧,本章常见题型 有填空题、计算题、证 明题。
例 1 :问当 i 、 j 如何取值时,排列 2 1 i j 9 5 为偶排列? 解:令 i=4 , j=8 ,得排列为 为奇排列与题矛盾。 应取 i=8 , j=4 此时排列 为偶排列。 J ( ) = =7
例 2 :求排列 的逆序数。 解:
行标按自然排列,列标排列的逆序数为 的项前带正号。 行列式的项由不同行不同列的元素乘积构成, i 、 j 为 2 、 4 的取值 两项 , J ( ) = 1 J ( ) = 2 的项带负号, 含有因子 的项为 - 例 3 :写出四阶行列式中含有因子 的项。
例 4 :在 n 阶行列式中,如果 等于零的元素比 n 2 - n 还多, 试证明此行列式的值为零。 元素比 n 2 - n 还多,这说明 非零元素的个数比 n 2 - ( n 2 - n ) = n 还少。 由于行列式的每一项都是不同行不同列 的 n 个元素的乘积,因此,每一项中至少含 有一个零元素,即所有项都为零,所以,行 列式的值为零。 证: n 阶行列式中有 n 2 个 元素,等于零的
例5:例5: 的充分必要条件? 解: 展开即有 -1>0 的充分必要条件是 > 1
例6:例6: 已知四阶行列式 D 的第 2 行 元素分别为: -1 , 0 , 2 , 4 ; 第四行元素 的余子式依次为: 由行列式某行元素与另一行元素的代数余 子式乘积之和为零, 而 A 41 = -2 A 42 =4 A 43 = - A 44 =4 解: (-1)(-2)+0×4 + 2 ×(- )+4 ×4=0 = 9
例 7 :计算行列式 解:
例8:例8: 解:第 2 列、第 3 列直到第 n 列, 依次乘以 1 倍后加到第 1 列上去,得: