文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 行列式的计算方法文献综述

行列式的计算方法文献综述

行列式的计算方法文献综述
行列式的计算方法文献综述

行列式的计算方法

摘要:本文叙述了行列式的发展历程,现状和研究方法分析。概述了一些计算方法,最后提出一些行列式的计算方法值得进一步探讨的问题。

关键词 :行列式;方程组;计算方法;加边法

1. 引言

行列式是人们为了研究二、三元的线性方程组而创建的,它是大学数学学习的一个重要内容,是求解线性方程组,求逆矩阵及求矩阵特征值的基础。而它的应用并不止局限于代数的范围,它也是许多其他学科研究的重要工具,如行列式经常被用于涉及到的电子工程、控制论、数学物理方程的研究等。而行列式的计算具有一定的规律性和技巧性,综合性较强,在行列式计算中需要我们多观察总结,才能更熟练地计算出行列式的值。在行列式的计算过程中,不同特征的行列式适用不同的方法,每一种方法都有它们各自的优点及其独特之处,因此具有非常重要的研究价值。本论文主要从2000 年到2012 年发表的若干期刊中,总结出行列式的计算的发展历程、现状以及研究的方向。

2. 正文

2.1行列式的历史:

行列式的概念最初是因方程组的求解而发展起来的,它的提出是在十七世纪,由日本数学家关孝和与德国数学家戈特弗里德·莱布尼茨各自独立得出,那时已经使用行列式来确定线性方程组解的个数以及形式。

十八世纪开始,行列式开始作为独立的数学概念被研究。1750 年,瑞士数学家克莱姆在其著作《线性代数分析导引》中,对行列式的定义和展开法则给出了比较完整、明确的阐述,并给出了现在我们所称的解线性方程组的克莱姆法则。后来,数学家贝祖将确定行列式每一项符号的方法进行了系统化,利用系数行列式概念指出了如何判断一个齐次线性方程组有非零解。 1772 年,拉普拉斯在一篇论文中证明了范德蒙提出的一些规则,推广了他的展开行列式的方法。

十九世纪以后,行列式理论进一步得到发展和完善。1815 年,柯西在一篇论文中给出了行列式的第一个系统的处理,其中主要结果之一是行列式的乘法定理。1841年,雅可比发表了一篇关于函数行列式的论文,讨论函数的线性相关性与雅可比行列式的关系。十九世纪五十年代,凯莱和詹姆斯·约瑟夫·西尔维斯特将矩阵的概念引入数学研究中。行列式和矩阵之间的密切关系使得矩阵论发展的同时也带来了许多关于行列式的新结果,例如阿达马不等式、正交行列式、对称行列式等等。与此同时,行列式也被应用于各种领域中。

2.2行列式的现状:

行列式的计算一直是代数研究的一个重要课题,国内外学者专家已经总结了很多常用的技巧及方法,研究成果颇为丰硕。文献[1]-[23]黄娟霞、胡乔林、陈黎钦、李辉、毋光先等学者对行列式的一些计算方法做出的归纳,其中有几种是目前较常用的方法,主要有三角化法、拆项法、加边法、递推法、分离线性因子法、数学归纳法等,而几种尚未被广泛使用的方法主要有超范德蒙行列式法、微积分法、软件法、按拉普拉斯定理展开等。这

些行列式的计算方法常常被用来求解线性方程组、求解几何图形方程、求逆矩阵证明微分中值定理、证明等式和不等式、证明Lagrange 中值定理、证明柯栖中值定理,还被用于向量积、混合积、多项式理论中,在文献[29]、[30]中有详细的讲解。下面对这些计算方法做简要的介绍:

一、目前常用的几种方法

1.三角化法

把行列式转换成上三角行列式(主对角线下方的元素全为零的行列式)或下三角行列式(主对角线上方的元素全为零的行列式),这时行列式的值等于对角线上的元素之积。李辉、张玉兰、张新功、王作中等人在文献[2]、[4]、[6]-[11]、[14]、[16]、[18]、[19]中叙述了三角化法,且举出了相关的例题。

2.拆项法

把某一行(或列)的元素写成两数和的形式,再利用行列式性质将原行列式写成二个行列式的和,使问题简化以利于计算。黄娟霞、胡乔林、韩宝燕、郭静莉、王玉华分别在文献[1]、[3]、[9]、[14]、[16]中叙述了拆项法,且举出了相关的例题。

3.加边法

把等n阶行列式适当地增加一行一列得到一个n + 1阶行列式使其值不变,使新的行列式较易求值。在文献[1]、[2]、[4]-[7]、[9]-[11]中各位作者对加边法进行了相关的描述,并举出了相应的例子。

4.递推法

通过降阶等途径, 把给定的n阶行列式Dn用同样形式的n-1(或更低)阶行列式表示出来, 得到递推关系, 再根据递推关系式求出Dn的一般表示式。在文献[1]-[8]、[10]、[11]、[13]、[15]、[16]、[18]、[22]、[23]中各位作者对递推法进行了相关的描述,并举出了相应的例子,其中文献[22]虞莉娟,熊惠民给出了较多关于递推法的例题与讲解。

5.分离线性因子法

是把行列式看成含其中一个或多个字母的多项式, 变换它, 如果发现其值可被一些线性因子所整除,且这些线性因子互质时, 其值可被这些因子的乘积整除。[1]-[3]、[5]、[8]、[9]、[12]、[13]、[16]-[18]中各位作者对分离线性因子法进行了相关的描述,并举出了相应的例子。

6.数学归纳法

一般是采用不完全归纳法,先分析猜想出行列式值的规律,得到一般性结论,然后再利用数学归纳法证明结论的正确性,这种方法对就有一定规律性的n阶行列式的计算与证明很有用处。[5]、[7]、[9]、[10]、[14]、[19]中作者都给出了相应的行列式的计算与证明。

二、几种尚未被广泛使用的方法

1.利用范德蒙行列式的结果

范德蒙行列式是一种重要的行列式,在行列式的计算中可以利用各种方法把一些特殊的或类似于范德蒙行列式的行列式转化为范德蒙行列式,然后利用范德蒙行列式的结果,把它计算出来。文献[18]南岳兵给出了相应的行列式的计算,文献[24]冯锡刚对范德蒙行列式在行列式上的应用做了较详细的分析,文献[26]吴静对范德蒙行列式做了一种新证法。

2.微积分法

根据所求行列式的特点,利用导数或积分对行列式进行计算。若行列式含有未知量x,

可将行列式看成关于这个未知量的多项式()f x ,若易于求出某个初始值()0f x ,再对()

f x 进行求导运算,求出()()k f x ,最后根据微积分知识求出()f x 在初始值()0f x 处的解析表

达式。记()n f x D =,则()0f a =。同上可得()()!(1,2,1)!n k k n f x D k n k -=

=- 。从而()()()()()()()1220n f a f a f a f a -===== ,()()1!n f x n x -=。接下来解决的问题是已知()()()()()120n f a f a f a -==== ,()()1!n f x n x -=,求()f x 的表达式。由()()1!n f x n x -=,知()()22!2n n f x x c -=+,而()()20n f a -=,得()()()()2!2

n n f x x a x a -=-+ 依次类推可计算出()()()11n f x x a x n a -=-+-????。文献[13]盛兴平给出了相应的行列式的

计算,文献[25]欧伯群对微积分在行列式计算中的应用做了较详细的讲解。

3.软件法

对于n (已知)阶行列式的计算或一些稍复杂的行列式的计算,可以借助于一些数学软件,如EXCEL 、Matlab 等来进行求解。文献[6]张玉兰给出了在软件EXCEL 、Matlab 中计算行列式的详细步骤。

4.按拉普拉斯定理展开

就是在中任意取k 行(或列),由这k 行(或列)所组成的一切k 级子式与它们的的乘积的和等于原本行列式的值。通常很少用一般的拉普拉斯定理展开行列式进行计算,主要是应用按一行(列) 的拉普拉斯展开来计算行列式的。但如果行列式里为零的元素较多时, 运用一般的拉普拉斯展开来计算行列式会变得比较简单。南岳兵在期刊[18]中给出了按拉普拉斯定理,并通过两道例题展开行列式并求解。

2.3研究方法的分析

行列式的计算方法的研究大部分是从行列式的定义、性质、公式、定理、升降阶等角度进行的,而部分计算方法的研究结合了函数、矩阵、计算机软件等,如文献[30]邓勇,谭卫群从函数的角度出发对行列式进行探讨推导出有关行列式的一些理论。这些研究方法是值得我们借鉴的,特别是利用定理、函数、计算机软件等。

3. 结论与建议

对于行列式的计算,具有较大的技巧性和综合性,由于所用方法的不同,计算过程的难易程度相差较大,要使计算过程简单明了,避免过多不必要的解题步骤,就应该善于选择适当的方法,掌握一定的技巧,对这些技巧进行总结归纳,不仅对课程的建设有现实意义,而且对理论方面也有深刻的意义。因此,我觉得应将着力于研究各种方法在各个领域的使用,各种类型的题目最适合于何种方法。就目前而言,大家用的最多的还是一些比较常规的方法,但是往往这些方法的计算量较大,因此就面临了如何推广一些没有经常被大家使用且较简便的技巧这个问题。

参考文献

[1]黄娟霞. n阶行列式的几种特殊计算方法[J]. 吕梁教育学院学报,2009,03:69-71.

[2]陈黎钦. 关于求解行列式的几种特殊的方法[J]. 福建商业高等专科学校学报,2007,01:95-98.

[3]胡乔林. 关于行列式的定义及其计算法[J]. 科技信息(科学教研),2007,25:480.

[4]李辉,毋光先. 行列式的常用计算方法[J]. 科技信息(学术研究),2008,06:81-86.

[5]吴中林,吴常群. 行列式的几种计算方法[J]. 天中学刊,2007,05:83-84.

[6]张玉兰. 行列式的几种计算方法[J]. 科技信息,2009,30:104-106.

[7]张新功. 行列式的计算方法探讨[J]. 重庆师范大学学报(自然科学版),2011,04:88-92.

[8]王作中. 行列式的计算方法与技巧[J]. 民营科技,2010,08:97+186.

[9]韩宝燕. 行列式的计算方法与应用[J]. 科技信息,2010,03:168+87.

[10]钱吉林,蔡剑芳,陈良植,张明辉,李淑琼,李桃生. 行列式的计算技巧[J]. 华中师院学报(自然科学版),1980,03:106-114.

[11]杨鹏辉. 行列式的计算技巧[J]. 宜春学院学报,2011,04:27-30.

[12]徐安德. 行列式的两种计算方法探究[J]. 科技信息,2011,33:288+335.

[13]盛兴平. 行列式计算的几种方法[J]. 阜阳师范学院学报(自然科学版),2002,01:46-48.

[14]郭静莉. 几种不同类型行列式的计算[J]. 南昌教育学院学报,2011,01:82+84.

[15]娄建军. 灵活运用行列式的性质计算n阶行列式[J]. 科技风,2011,14:251+253.

[16]王玉华. 浅谈行列式的计算[J]. 临沧师范高等专科学校学报,2008,02:98-99+108.

[17]齐成辉. 求解行列式的方法和技巧[J]. 陕西师范大学学报(自然科学版),2003,S1:26-29.

[18]南岳兵. 谈谈关于行列式的计算[J]. 岳阳师专学报,1981,03:8-25.

[19]曾海福. 一道行列式题的七种解法[J]. 科技信息,2012,33:257-258.

[20]张福阁,磨晓丽. 一个行列式的计算与应用[J]. 齐齐哈尔大学学报,2006,05:69-71.

[21]王开帅. 用待定系数法计算行列式[J]. 唐山高等专科学校学报,2001,04:21-24.

[22]虞莉娟,熊惠民. 用递归法计算行列式[J]. 高等函授学报(自然科学版),2008,03:14-17.

[23]陈炜. 用间接递推法计算行列式[J]. 绵阳师范学院学报,2007,11:142-146.

[24]冯锡刚. 范德蒙行列式在行列式计算中的应用[J]. 山东轻工业学院学报,2000,06:77-80.

[25]欧伯群. 微积分在行列式计算中的应用[J]. 广西师院学报(自然科学版),2000,01:61-64.

[26]吴静. 对行列式的几点认识与思考[J]. 科技创新导报,2008,09:153.

[27]陈文华. 计算行列式的几种特殊方法[J]. 保山师专学报,2009,02:17-19.

[28]杨文泉. 行列式的应用[J]. 中国科技信息,2009,14:69-70.

[29]梁波. 例谈行列式的几个应用[J]. 毕节学院学报(综合版),2006,04:27-29.

[30]邓勇,谭卫群. 从函数的角度研究行列式[J]. 思茅师范高等专科学校学报,2009,03:87-88.

Computational Method of the Determinant

(E-mail: )

Abstract :This article describes the development, present situation and Analysis of research methods.It covers some calculation method,finally,it puts forward some computational

method of the determinant factor which are worth exploring.

Keywords: Determinant; Equation set;Computational method; Bordering method

关于行列式的计算方法8页word文档

行列式的计算方法综述 目录 1.定义法(线性代数释疑解难参考) 2.化三角形法(线性代数释疑解难参考) 3.逐行(列)相减法(线性代数释疑解难参考) 4.升降法(加边法)(线性代数释疑解难参考) 5.利用范德蒙德行列式(线性代数释疑解难参考) 6.递推法(线性代数释疑解难参考) 7.数学归纳法(线性代数释疑解难参考) 8.拆项法(课外辅导书上参考) 9.换元方法(课外辅导书上参考) 10.拆因法(课外辅导书上参考) 线性代数主要内容就是求解多元线性方程组,行列式的计算其中起重要作用。下面由我介绍几种常见的计算行列式的方法: 1.定义法 由定义看出,n级行列式有!n个项。n较大时,!n是一个很大的数字。直接用定义来计算行列式是几乎不可能的事。但在n级行列式中的等于零的项的个数较多时,它展开式中的不等于零的项就会少一些,这时利用行列式的定义来计算行列式较方便。 例1.算上三角行列式 解:展开式的一般项为 同样,可以计算下三角行列式的值。 2.化三角形法 画三角形法是先利用行列式的性质将原行列式作某种保值变形,化为上

第 1 页 (下)三角形行列式,再利用上(下)三角形行列式的特点(主对角线上元素的乘积)求出值。 例2.计算 解:各行加到第一行中 把第二列到第n 列都分别加上第一列的()1-倍,有 3.逐行(列)相减法 有这样一类行列式,每相邻两行(列)之间有许多元素相同,且这些相同元素都集中在某个角上。因此可以逐行(列)相减的方法化出许多零元素来。 例3.计算n 级行列式 解:从第二行起,每一行的()1-倍都加上上一行,有 上式还不是特殊三角形,但每相邻两行之间有许多相同元素()10或,且最后一行有()1n -元素都是x 。因此可再用两列逐列相减的方法:第()1n -列起,每一列的()1-倍加到后一列上 4.升降法(加边法) 升降法是在原行列式中再添加一列一行,是原来的n 阶成为()1n +阶,且往往让()1n +阶行列式的值与原n 阶行列式的值相等。一般说,阶数高的比阶数低的计算更复杂些。但是如果合理的选择所添加的行,列元素,是新的行列式更便于“消零”的话,则升降后有利于计算行列式的值。 例4.计算n 级行列式

行列式的计算技巧与方法总结

行列式的几种常见计算技巧和方法 2.1 定义法 适用于任何类型行列式的计算,但当阶数较多、数字较大时,计算量大,有一定的局限性. 例1 计算行列式 00400300200 1000. 解析:这是一个四级行列式,在展开式中应该有244=! 项,但由于出现很多的零,所以不等于零的项数就大大减少.具体的说,展开式中的项的一般形式是43214321j j j j a a a a .显然,如果41≠j ,那么011=j a ,从而这个项就等于零.因此只须考虑41=j 的项,同理只须考虑 1,2,3432===j j j 的这些项,这就是说,行列式中不为零的项只有 41322314a a a a ,而()64321 =τ,所以此项取正号.故 0 04003002001000 =()()241413223144321=-a a a a τ. 2.2 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. 2.2.1 化三角形法 上、下三角形行列式的形式及其值分别如下:

nn n n n a a a a a a a a a a a a a 2211nn 333223221131211000000=,nn nn n n n a a a a a a a a a a a a a 221132 1 33323122211100 00 00=. 例2 计算行列式n n n n b a a a a a b a a a a ++= + 21 211211n 1 11 D . 解析:观察行列式的特点,主对角线下方的元素与第一行元素对应相同,故用第一行的()1-倍加到下面各行便可使主对角线下方的元素全部变为零.即:化为上三角形. 解:将该行列式第一行的()1-倍分别加到第2,3…(1n +)行上去,可得 1 21n 11210000D 0 n n n a a a b b b b b += = . 2.2.2 连加法 这类行列式的特征是行列式某行(或列)加上其余各行(或列)后,使该行(或列)元素均相等或出现较多零,从而简化行列式的计算.这类计算行列式的方法称为连加法.

n阶行列式的计算方法

n 阶行列式的计算方法 徐亮 (西北师大学数信学院数学系 , 730070 ) 摘 要:本文归纳总结了n 阶行列式的几种常用的行之有效的计算方法,并举列说明了它们的应运. 关键词:行列式,三角行列式,递推法,升降阶法,得蒙行列式 The Calculating Method of the N-order Determinant Xu Liang (College o f M athematics and Information Scien ce ,North west Normal Uni versit y , Lanzhou 730070,Gansu ,Chin a ) Abstract:This paper introduces some common and effective calculating methods of the n-order determinant by means of examples. Key words: determinant; triangulaire determinant; up and down order; vandermonde determinant 行列式是讨论线形方程组理论的一个有力工具,在数学的许多分支中都有这极为广泛的应用,是一种不可缺少的运算工具,它是研究线性方程组,矩阵,特征多项式等问题的基础,熟练掌握行列式的计算是非常必要的.行列式的计算问题多种多样,灵活多变,需要有较强的技巧.现介绍总结的计算n 阶行列式的几种常用方法. 1. 定义法 应用n 阶行列式的定义计算其值的方法,称为定义法. 根据定义,我们知道n 阶行列式 12121211 12121222() 1212(1)n n n n n j j j j j nj j j j n n nn a a a a a a a a a a a a π= -∑ L L L L L M M L M L .

#行列式的计算方法 (1)

计算n 阶行列式的若干方法举例 1.利用行列式的性质计算 例: 一个n 阶行列式n ij D a =的元素满足,,1,2,,,ij ji a a i j n =-= 则称D n 为反对称 行列式, 证明:奇数阶反对称行列式为零. 证明:由ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2, ,ii a i n == 故行列式D n 可表示为1213112 23213 233123000 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式的性质A A '=,1213112 23213 23312300 00 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300( 1)0 n n n n n n n a a a a a a a a a a a a -=------(1)n n D =- 当n 为奇数时,得D n =-D n ,因而得D n = 0. 2.化为三角形行列式 例2 计算n 阶行列式123123 1 23 1 2 3 1111n n n n a a a a a a a a D a a a a a a a a ++=++. 解 这个行列式每一列的元素,除了主对角线上的外,都是相同的,且各列的结构相似,因此n 列之和全同.将第2,3,…,n 列都加到第一列上,就可以提出公因子且使第一列的元素全是1. [][]()()()()()()122323122 3231223231122 3 2 3 211 12, ,2,,11 111 1 1111 1111 11 1n n n n n n n n n i n i n n n n i i i i i n i n a a a a a a a a a a a a a a a a a a D a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ==+-==+++ +++++++??+++++=++ ??? +++ +++?? + ??? ∑∑3110100 111 . 00100 1 n n n i i i i a a a ==?? =+=+ ??? ∑∑

浅谈行列式的计算方法x

浅 一、 特殊行列式法 1.定义法 当行列式中含零元较多时,定义法可行. 例1 计算n 级行列式 α β βαβαβα000000 0000 00 =D . 解:按定义,易见121,2,,,n j j j n === 或 1212,3,,,1n n j j j n j -==== . 得 11(1)n n n D αβ-+=+- 2.三角形行列式法 利用行列式性质,把行列式化成三角形行列式. nn a a a a a a 000n 222n 11211=nn n n a a a a a a 212212110 0112233nn a a a a = 例2 计算n 级行列式1231 131 211 2 3 1 n n x n D x n x +=++ 解: 将n D 的第(2,3,,)i i n = 行减去第一行化为三角形行列式,则 1230 1000 0200 1 (1)(2)(1) n n x D x x n x x x n -=--+=---+

3.爪形行列式法 例3 计算行列式 0121 1 220 0000n n n a b b b c a D c a c a = ()0,1,2,,i a i n ≠= 解: 将D 的第i +1列乘以(i i a c - )都加到第1列()n i ,2,1=,得 10 12 120000000 00n i i n i i n bc a b b b a a D a a - =∑= =011()n n i i i i i i b c a a a ==-∑∏ 4. 范德蒙行列式法 1 2 3 2 2221 2 3 11111 2 3 1111n n n n n n n a a a a D a a a a a a a a ----= 1()i j j i n a a ≤<≤= -∏ 例4 计算n 级行列式 2 2221233 333 1 2 3 12 3 11 1 1 n n n n n n n x x x x D x x x x x x x x = 解:利用D 构造一个1n +阶范德蒙行列式 12222 212121111()n n n n n n n x x x x g x x x x x x x x x = 多项式()g x 中x 的系数为3(1)n D +-,而()g x 又是一个范德蒙行列式,即 1 ()() n i i g x x x ==-∏∏≤<≤-n i j j i x x 1)(

行列式的计算方法

摘要 行列式是高等代数中重要的内容之一,在数学中有着广泛的应用.通过对行列式基本理论的介绍,针对不同类型的行列式,结合具体例题,介绍行列式的计算方法,其中包括降阶法,升阶法,数学归纳法等. 关键词:行列式;范德蒙行列式;计算

Abstract The determinant is an important content of higher algebra, which having wide application in mathematics. Through the introduction of the basic theory of the determinant, combined with concrete examples, the calculation for different types of determinant are introduced, which including the reduction method, order method, mathematical induction, and so on. Key words: determinant;vandermonde determinant;calculation

目录 摘要 ................................................................................................................................I Abstract ....................................................................................................................... II 第1章行列式的形成和性质 .. (1) 第1节行列式的发展史 (1) 第2节行列式的性质 (2) 第2章行列式的计算方法 (4) 第1节化三角形法 (4) 第2节降阶法 (8) 第3节递推法 (9) 第4节加边法 (11) 第5节拆行(列)法 (12) 第6节数学归纳法 (14) 结论 (16) 参考文献 (17) 致谢 (18)

(完整版)行列式的计算方法(课堂讲解版)

计算n 阶行列式的若干方法举例 n 阶行列式的计算方法很多,除非零元素较少时可利用定义计算(①按照某一列或某一行展开②完全展开式)外,更多的是利用行列式的性质计算,特别要注意观察所求题目的特点,灵活选用方法,值得注意的是,同一个行列式,有时会有不同的求解方法。下面介绍几种常用的方法,并举例说明。 1.利用行列式定义直接计算 例 计算行列式 0 0100200 1000000n D n n =-L L M M M M L L 解 D n 中不为零的项用一般形式表示为 112211!n n n nn a a a a n ---=L . 该项列标排列的逆序数t (n -1 n -2…1n )等于(1)(2) 2 n n --, 故(1)(2) 2 (1) !.n n n D n --=- 2.利用行列式的性质计算 例: 一个n 阶行列式n ij D a =的元素满足,,1,2,,,ij ji a a i j n =-=L 则称D n 为反对称 行列式, 证明:奇数阶反对称行列式为零. 证明:由ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2,,ii a i n ==L 故行列式D n 可表示为1213112 23213 2331230000 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -=-----L L L L L L L L L ,由行列式的性质A A '=,1213112 23213 2331230000 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -----=-L L L L L L L L L 12131122321323312300(1)00 n n n n n n n a a a a a a a a a a a a -=------L L L L L L L L L (1)n n D =- 当n 为奇数时,得D n =-D n ,因而得D n = 0.

(完整word)行列式的计算技巧与方法总结,推荐文档

计算技巧及方法总结 一、 一般来说,对于二阶、三阶行列式,可以根据定义来做 1、二阶行列式 2112221122 2112 11a a a a a a a a -= 2、三阶行列式 33 32 31 23222113 1211a a a a a a a a a =.332112322311312213322113312312332211a a a a a a a a a a a a a a a a a a ---++ 例1计算三阶行列式6 01504 321 - 解 =-6 015043 21601??)1(52-?+043??+)1(03-??-051??-624??- 4810--=.58-= 但是对于四阶或者以上的行列式,不建议采用定义,最常采用的是行列式的性质以及降价法来做。但在此之前需要记忆一些常见行列式形式。以便计算。 计算上三角形行列式 nn nn n n a a a a a a a a a ΛΛ ΛΛΛΛΛΛ2211222112110 0= 下三角形行列式 nn n n a a a a a a Λ ΛΛΛΛΛΛ2122 21 110 00.2211nn a a a Λ= 对角行列式 nn nn n n a a a a a a a a a ΛΛ ΛΛΛΛΛΛ221121 222111000= 二、用行列式的性质计算 1、记住性质,这是计算行列式的前提 将行列式D 的行与列互换后得到的行列式,称为D 的转置行列式,记为T D 或'D ,即若

,21 2222111211nn n n n n a a a a a a a a a D Λ Λ ΛΛΛΛΛ= 则 nn n n n n T a a a a a a a a a D Λ ΛΛΛΛΛΛ 212 22 12 12111=. 性质1 行列式与它的转置行列式相等, 即.T D D = 注 由性质1知道,行列式中的行与列具有相同的地位,行列式的行具有的性质,它的列也同样具有. 性质2 交换行列式的两行(列),行列式变号. 推论 若行列式中有两行(列)的对应元素相同,则此行列式为零. 性质3 用数k 乘行列式的某一行(列), 等于用数k 乘此行列式, 即 .21 21 112112 1 21 112111kD a a a a a a a a a k a a a ka ka ka a a a D nn n n in i i n nn n n in i i n ===Λ ΛΛ Λ ΛΛΛΛΛΛΛΛ ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ 第i 行(列)乘以k ,记为k i ?γ(或k C i ?). 推论1 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. 推论2 行列式中若有两行(列)元素成比例,则此行列式为零. 性质4 若行列式的某一行(列)的元素都是两数之和, 例如, nn n n in in i i i i n a a a c b c b c b a a a D Λ ΛΛΛΛΛ ΛΛΛΛΛ2 1 221111211+++=. 则 2121 21 11211212111211D D a a a c c c a a a a a a b b b a a a D nn n n in i i n nn n n in i i n +=+=Λ ΛΛ Λ ΛΛΛ ΛΛΛΛΛ ΛΛΛΛΛ ΛΛ Λ Λ Λ. 性质5 将行列式的某一行(列)的所有元素都乘以数k 后加到另一行(列)对应位置的元素上, 行列式不变. 注: 以数k 乘第j 行加到第i 行上,记作j i kr r +; 以数k 乘第j 列加到第i 列上,记作j i kc c +. 2、利用“三角化”计算行列式 计算行列式时,常用行列式的性质,把它化为三角形行列式来计算. 例如化为上三角形行列式的步骤是:

【对应线代】行列式计算7种技巧7种手段

行列式计算7种技巧7种手段 【说明】行列式是线性代数的一个重要研究对象,是线性代数中的一个最基本,最常用的工具,记为det(A).本质上,行列式描述的是在n 维空间中,一个线性变换所形成的平行多面体的体积,它被广泛应用于解线性方程组,矩阵运算,计算微积分等.鉴于行列式在数学各领域的重要性,其计算的重要性也不言而喻,因此,本人结合自己的学习心得,将几种常见的行列式计算技巧和手段归纳于此,供已具有行列式学习基础的读者阅读 一7种技巧: 【技巧】所谓行列式计算的技巧,即在计算行列式时,对已给出的原始行列式进行化简,使之转化成能够直接计算的行列式,由此可知,运用技巧只能化简行列式,而不能直接计算出行列式 技巧1:行列式与它的转置行列式的值相等,即D=D T 111211121121222122221 2 12n n n n n n nn n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a a a = 技巧2:互换行列式的任意两行(列),行列式的值将改变正负号 111212122221222111211 2 1 2 n n n n n n nn n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a a a =- 技巧3:行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式记号的外面 1111121111121221 222 22212221 1 2 1 2 n n n n n n i n n n n n nn n n nn b a b a b a a a a b a b a b a a a a b b a b a b a a a a ==∏ 技巧4:行列式具有分行(列)相加性 11121111211112111 22 1 2121 2 1 2 1 2 n n n t t t t tn tn t t tn t t tn n n nn n n nn n n nn a a a a a a a a a b c b c b c b b b c c c a a a a a a a a a +++=+ 技巧5:将行列式的某一行(列)的各元素乘以同一数k 后加到另一行(列)对应的元素上,行列式的值不变

行列式的计算方法课堂讲解版

计算n 阶行列式的若干方法举例 n 阶行列式的计算方法很多,除非零元素较少时可利用定义计算(①按照某一列或某一行展开②完全展开式)外,更多的是利用行列式的性质计算,特别要注意观察所求题目的特点,灵活选用方法,值得注意的是,同一个行列式,有时会有不同的求解方法。下面介绍几种常用的方法,并举例说明。 1.利用行列式定义直接计算 例 计算行列式 00100 200 1 0000 00n D n n = - 解 D n 中不为零的项用一般形式表示为 112211!n n n nn a a a a n ---=. 该项列标排列的逆序数t (n -1 n -2…1n )等于(1)(2) 2 n n --, 故(1)(2) 2 (1) !.n n n D n --=- 2.利用行列式的性质计算 例: 一个n 阶行列式n ij D a =的元素满足,,1,2, ,,ij ji a a i j n =-= 则称D n 为反对称 行列式, 证明:奇数阶反对称行列式为零. 证明:由ij ji a a =-知ii ii a a =-,即0,1,2, ,ii a i n == 故行列式D n 可表示为1213112 23213 233123000 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -=-----,由行列式的性质A A '=,1213112 23213 233123000 n n n n n n n a a a a a a D a a a a a a -----=-12131122321323312300(1)0 n n n n n n n a a a a a a a a a a a a -=------(1)n n D =- 当n 为奇数时,得D n =-D n ,因而得D n = 0. 3.化为三角形行列式

行列式的计算技巧与方法总结

行列式的若干计算技巧与方法 内容摘要 1. 行列式的性质 2.行列式计算的几种常见技巧和方法 定义法 利用行列式的性质 降阶法 升阶法(加边法) 数学归纳法 递推法 3. 行列式计算的几种特殊技巧和方法 拆行(列)法 构造法 特征值法 4. 几类特殊行列式的计算技巧和方法 三角形行列式 “爪”字型行列式 “么”字型行列式 “两线”型行列式 “三对角”型行列式 范德蒙德行列式 5. 行列式的计算方法的综合运用 降阶法和递推法 逐行相加减和套用范德蒙德行列式 构造法和套用范德蒙德行列式

行列式的性质 性质1 行列互换,行列式不变.即 nn a a a a a a a a a a a a a a a a a a n 2n 1n2 2212n12111nn n2n12n 2221 1n 1211 . 性质2 一个数乘行列式的一行(或列),等于用这个数乘此行列式.即 nn n2 n1in i2i1n 11211 k k k a a a a a a a a a k nn a a a a a a a a a n2n1in i2i1n 11211. 性质3 如果行列式的某一行(或列)是两组数的和,那么该行列式就等于两个行列式的和,且这两个行列式除去该行(或列)以外的各行(或列)全与原来行列式的对应的行(或列)一样.即 111211112111121112212121 2 1212.n n n n n n n n n nn n n nn n n nn a a a a a a a a a b c b c b c b b b c c c a a a a a a a a a K K K M M M M M M M M M M M M K K K M M M M M M M M M M M M K K K 性质4 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 a a a ka ka ka a a a a a a nn n n in i i in i i n 21 2121112 11nn n n in i i in i i n a a a a a a a a a a a a 212121112 11 =0. 性质5 把一行的倍数加到另一行,行列式不变.即

【原创】行列式计算7种技巧7种手段

行列式计算7种技巧7种手段 编者:Castelu 【编写说明】行列式是线性代数的一个重要研究对象,是线性代数中的一个最基本,最常用的工具,记为det(A).本质上,行列式描述的是在n 维空间中,一个线性变换所形成的平行多面体的体积,它被广泛应用于解线性方程组,矩阵运算,计算微积分等.鉴于行列式在数学各领域的重要性,其计算的重要性也不言而喻,因此,本人结合自己的学习心得,将几种常见的行列式计算技巧和手段归纳于此,供已具有行列式学习基础的读者阅读 一.7种技巧: 【技巧】所谓行列式计算的技巧,即在计算行列式时,对已给出的原始行列式进行化简,使之转化成能够直接计算的行列式,由此可知,运用技巧只能化简行列式,而不能直接计算出行列式 技巧1:行列式与它的转置行列式的值相等,即D=D T 111211121121222122221 212n n n n n n nn n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a a a = 技巧2:互换行列式的任意两行(列),行列式的值将改变正负号 111212122221222111211 21 2n n n n n n nn n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a a a =- 技巧3:行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式记号的外面 111112111112122122222212221 121 2n n n n n n i n n n n n nn n n nn b a b a b a a a a b a b a b a a a a b b a b a b a a a a == ∏ 技巧4:行列式具有分行(列)相加性 11121111211112111221 21 21 2 1 21 2n n n t t t t tn tn t t tn t t tn n n nn n n nn n n nn a a a a a a a a a b c b c b c b b b c c c a a a a a a a a a +++=+ 技巧5:将行列式的某一行(列)的各元素乘以同一数k 后加到另一行(列)对应的元素上,行列式的值不变

(完整版)行列式的计算方法总结

行列式的计算方法总结: 1. 利用行列式性质把行列式化为上、下三角形行列式. 2. 行列式按一行(一列)展开,或按多行(多列)展开(Laplace 定理). 几个特别的行列式: B A B C A B C A == 0021 , B A B A D D B A mn )1(0 021 -== ,其中B A ,分别是n m ,阶的方阵. 例子: n n a b a b a b b a b a b a D 22O N N O = , 利用Laplace 定理,按第1,+n n 行展开,除2级子式 a b b a 外其余由第1,+n n 行所得的2级子式均为零. 故222222112)()1(--+++++-=-= n n n n n n n D b a D a b b a D ,此为递推公式,应用可得 n n n n b a D b a D b a D )()()(224222222222-==-=-=--Λ. 3. 箭头形行列式或者可以化为箭头形的行列式. 例:n n n n n n n a x x a a x x a a x x a a a a x x a a a a x a a a a x a a a a x ------=Λ ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ ΛΛΛΛΛΛΛΛ00 000 01 133112 2113213 21321 321321 -----(倍加到其余各行第一行的1-) 100 101010 011)(3 332 221 111 Λ ΛΛΛΛΛΛΛΛ-------? -=∏=n n n n i i i a x a a x a a x a a x x a x --------(每一列提出相应的公因子i i a x -) 1 001000 010)(3 332 222111 1 Λ ΛΛΛΛΛΛΛΛn n n n i i i i n i i i a x a a x a a x a a x a a x x a x ----+-? -=∑∏== --------(将第n ,,3,2Λ列加到第一列)

最新几种特殊类型行列式及其计算

1 行列式的定义及性质 1.1 定义[3] n 级行列式 1112121 22 212 n n n n nn a a a a a a a a a 等于所有取自不同行不同列的个n 元素的乘积12 12n j j nj a a a (1)的代数和,这里12 n j j j 是 1,2, ,n 的一个排列,每一项(1)都按下列规则带有符号:当12n j j j 是偶排列时,(1)带正号,当 12n j j j 是奇排列时,(1)带有负号.这一定义可写成 () () 121212 1112121 22 21212 1n n n n j j j n j j nj j j j n n nn a a a a a a a a a a a a τ= -∑ 这里 12 n j j j ∑ 表示对所有n 级排列求和. 1.2 性质[4] 性质1.2.1 行列互换,行列式的值不变. 性质1.2.2 某行(列)的公因子可以提到行列式的符号外. 性质1.2.3 如果某行(列)的所有元素都可以写成两项的和,则该行列式可以写成两行列式的和;这两个行列式的这一行(列)的元素分别为对应的两个加数之一,其余各行(列)与原行列式相同. 性质1.2.4 两行(列)对应元素相同,行列式的值为零. 性质1.2.5 两行(列)对应元素成比例,行列式的值为零. 性质1.2.6 某行(列)的倍数加到另一行(列)对应的元素上,行列式的值不变. 性质1.2.7 交换两行(列)的位置,行列式的值变号.

2 行列式的分类及其计算方法 2.1 箭形(爪形)行列式 这类行列式的特征是除了第1行(列)或第n 行(列)及主(次)对角线上元素外的其他元素均为零,对这类行列式可以直接利用行列式性质将其化为上(下)三角形行列式来计算.即利用对角元素或次对角元素将一条边消为零. 例1 计算n 阶行列式 ()1 2323111100 1 0001 n n n a a D a a a a a =≠. 解 将第一列减去第二列的 21a 倍,第三列的3 1a 倍第n 列的 1 n a 倍,得 1 223 111110 000 000 n n n a a a a D a a ?? -- - ?? ? = 1221n n i i i i a a a ==?? =- ?? ? ∑ ∏. 2.2 两三角型行列式 这类行列式的特征是对角线上方的元素都是c ,对角线下方的元素都是b 的行列式,初看,这一类型似乎并不具普遍性,但很多行列式均是由这类行列式变换而来,对这类行列式,当 b c =时可以化为上面列举的爪形来计算,当b c ≠时则用拆行(列)法[9]来计算. 例2 计算行列式

浅论行列式及其计算方法

浅论行列式及其计算方法 摘要:本文主要介绍了行列式的概念——行列式是n 阶矩阵的一个特征量。行列式的性质——行列式和它的转置行列式相等等一系列性质。行列式的计算方法——化三角法,定义法等。克莱姆法则。以及和矩阵相关的一些问题。 关键词:行列式的概念 行列式的性质 行列式的计算 矩阵 克莱姆法则 正文 1行列式的概念 1.1 二阶、三阶行列式 行列式是代数式的简要记号,如 1112112212212122a a a a a a a a =- (1.1) 111213 21222311223312233113213231 32 33 a a a a a a a a a a a a a a a a a a =++ 322311332112312213a a a a a a a a a --- (1.2) 分别是二阶、三阶行列式,两式的左端表示行列式的记号,右端是行列式的全面展开式。行列式的元素有两个下标,分别称为行标和列标。如32a 表示该元素位于第3行、第2列。 二阶、三阶行列式的全面展开可以用对角线法。 【例】5152(1)3133 2 -=?--?=; 2 2 2 2 ()a b a b a b b a =--=+-; 250 1334 1 6 ---2361(1)0(5)(3)4=??+?-?+-?-?034-?? (1)(3)21(5)6--?-?-?-?(36)(0)(60)(0)(6)(30)120=++----=。 1.2 n 阶行列式的全面展开 用2 n 个元素可以构成n 阶行列式 nn n n n n a a a a a a a a a 2 1 2222111211 。 行列式有时简记为j i a 。一阶行列式a 就是a 。高于4阶的行列式不能用对角线法展开。参照二阶、三阶行列式的展开式(1.1)、(1.2),规定n 阶行列式的全面展开按如下方式进行: (1)展开式的每一项都是不同行、不同列的n 个元素的乘积。 (2)取自不同行、不同列的n 个元素要出现所有不同的搭配。若将行标顺序安排,则每一项对应列标的一个排列。如332112a a a 对应的排列是2 1 3。所有不同的搭配,对应所有不同的列标排列,n 个自然数共有!n 种排列,因而全面展开式共有!n 项。 (3)各项的前置符号,偶排列取正,奇排列取负。所谓偶(奇)排列是指该排列的逆序数

特殊行列式与行列式计算方法总结

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 11112112,1 221222,11,21,1 1,11 2 ,1 (1)2 12,11 000000 0000 0000 (1) n n n n n n n n n n n nn n n n n n nn n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ---------===-L L L L L L M M M M M M M M M N L L L L 3. 分块行列式(教材P14例10) 一般化结果: 00n n m n n m n m m n m m n m A C A A B B C B ????= =? 0(1)0n m n n m n mn n m m m n m m n A C A A B B C B ????= =-? 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,并且非零元素的代数余子式很容易计算; 4) 递推法或数学归纳法; 5) 升阶法(又称加边法)

行列式计算的若干种方法讲解

中南民族大学 毕业论文(设计) 学院: 数学与统计学学院 专业: 统计学年级:2008 题目: 行列式计算的若干方法 学生姓名: 曹金金学号:08067005

指导教师姓名: 汪宝彬职称:讲师 2012年4月30日

中南民族大学本科毕业论文(设计)原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果.除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品.本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担. 作者签名: 年月日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 1 引言 (2) 2.1排列 (2) 2.2行列式的定义 (2) 2.2.1 二阶、三阶行列式 (2) 2.2.2 n阶行列式的定义 (3) 2.2.3 几种特殊的行列式的定义 (3) 2.3 行列式的基本性质 (5) 3几种常见的行列式的计算方法 (6) 3.1利用行列式定义直接计算 (6) 3.2 利用行列式的性质计算 (6) 3.3 三角化法 (7) 3.4 降阶法 (8) 3.5利用范德蒙德行列式求解 (10) 3.6 数学归纳法 (11) 3.7 拆项法 (12) 3.8析因子法 (13) 3.9 加边法(升阶法) (13) 3.10递推公式法 (14) 3.11超范德蒙行列式法 (15) 3.12利用分块计算行列式 (16) 4 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17)

行列式计算的若干方法 摘要:在线性代数中,行列式的求解是非常重要的. 本文首先介绍行列式的定义与性质;然后通 过实例给出了计算行列式的几种方法.从文中可以看出,选择合适的计算方法可有效的计算行列式. 关键词:行列式;性质;计算方法 Some Methods of Determinant Calculation Abstract: Determinant plays an important role in the linear algebra. In this paper we first introduce the definition and properties of determinant. Then several methods of the calculation are given by some examples. It can be seen from the paper that choose the appropriate calculation method can efficiently compute the determinant. Key words: determinant; property; the calculation methods

关于行列式的一般定义与计算方法

关于行列式的一般定义和计算方法 n 阶行列式的定义 n 阶行列式 nn n n n n a a a a a a a a a 2 122221112 11= n n n j j j nj j j j j j a a a 21212121) ()1( 2 N 阶行列式是 N ! 项的代数和; 3、N 阶行列式的每项都是位于不同行、不同列N 个元素的乘积; 特点:(1)(项数)它是3!项的代数和; (2)(项的构成)展开式中的每一项都是取自行列式不同行不同列的三个元素之积. 其一般项为: (3)(符号规律)三个正项的列标构成的排列为123,231,312. 它们都是偶排列; 三个负项的列标构成的排列为321,213,132, 它们都是奇排列. § 行列式的性质 性质1:行列式和它的转置行列式的值相同。 32 2311332112312213a a a a a a a a a 32 21133123123322113332 31 232221 13 1211 a a a a a a a a a a a a a a a a a a D (1

即 nn n n n n a a a a a a a a a 2 122221112 11= nn n n n n a a a a a a a a a 212221212111; 行列式对行满足的性质对列也同样满足。 性质2 互换行列式的两行(列),行列式的值变号. 如: D=d c b a =ad-bc , b a d c =bc-ad= -D 以r i 表第i 行,C j 表第j 列。交换 i ,j 两行记为r j i r ,交换i,j 两列记作C i C j 。 性质3:如果一个行列式的两行(或两列)完全相同,那么这个行列式的值 等于零。 性质4:把一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素同乘以某一个常数k 的结果等于用这个常数k 乘这个行列式。(第i 行乘以k ,记作r i k ) 推论1:一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素的公因式可以提到行 列式符号的前面。 推论2:如果一个行列式的某一行(或某一列)的所有元素都为零,那么行 列式值等于零。 推论3:如果一个行列式的某二行(或某二列)的对应元素成比例,那么行列 式值等于零。 性质5:如果行列式D 的某一行(或某一列)的所有元素都可以表成两项的和,那么行 列 式 D 等 于 两 个 行 列 式 D 1 和 D 2 的 和 。

行列式的计算方法

行列式的计算方法 摘要:线性代数主要内容就是求解多元线性方程组,行列式产生于解线性方程组,行列式的计算是一个重要的问题。本文依据行列式的繁杂程度,以及行列式中字母和数字的特征,给出了计算行列式的几种常用方法:利用行列式的定义直接计算、化为三角形法、降阶法、镶边法、递推法,并总结了几种较为简便的特殊方法:矩阵法、分离线性因子法、借用“第三者”法、利用范德蒙德行列式法、利用拉普拉斯定理法,而且对这些方法进行了详细的分析,并辅以例题。 关键词:行列式矩阵降阶 The Methods of Determinant Calculation Abstract:Solving multiple linear equations is the main content of the linear algebra, determinants produced in solving linear equations, determinant calculation is an important issue.This article is based on the complexity degree of the determinant, and the characteristics of letters and numbers of the determinant ,and then gives several commonly used methods to calculate the determinant: direct calculation using the definition of determinant, into the triangle, reduction method, edging method , recursion, and summarizes several relatively simple and specific methods: matrix, linear separation factor method, to borrow "the third party" method, using Vandermonde determinant method, using Laplace theorem,also analyze these methods in detail,and supported by examples. Keywords:determinant matrix reduction. 1.引言 线性代数主要内容就是求解多元线性方程组,行列式产生于解线性方程组,

相关文档
相关文档 最新文档