保研复习——线性代数2:行列式

行列式

1.n阶行列式的定义

基于逆序数\(\tau\) 如果一个较大的数排在一个较小的数前,就称这两个数构成一个逆序,这个排列中所有逆序的总个数称为逆序数。所有取自不同行不同列的n个元乘积的代数和即为n阶行列式的值。

2.行列式的性质

  • \(|A|=|A^{T}|\).
  • 任意互换行列式的两行(列),行列式变号。
  • 行列式某行(列)的公因子可以提到行列式符号的外面。
  • 若行列式的第i行(列)的每一个元都可以表示为两个元之和,则该行列式可表示为两个行列式之和。
  • 把行列式的第j行(列)的k倍加到第i行(列)的对应元上,行列式的值不变。
  • 行列式乘积法则:设A,B都是n阶矩阵,则|AB| = |A||B|.
  • 上三角行列式、下三角行列式、对角行列式其值都等于主对角线上元的乘积。

3.行列式按行(列)展开

定理:n阶行列式D=|A|的任一行(列)各元与另一行(列)对应元的代数余子式乘积之和为0

4.常见类型n阶行列式类型及计算方法

  • 定义法
  • 化三角形法
  • 按行(或列)展开法(降阶法)
  • 加边法(升阶法)
  • 递推法
  • 数学归纳法(证明)
  • 范德蒙行列式
  • 拉普拉斯定理

详见n阶行列式的计算方法1n阶行列式的计算方法2(分享自百度文库)。

5.行列式的应用

  • 伴随矩阵与逆矩阵 AA* =A*A=|A|E

特点:\(|A^{*}|=|A|^{n-1}\);若A可逆,则\(|A^{-1}|=\frac{1}{|A|}\).

  • 克拉默法则(利用伴随矩阵证明)

n个方程的n元线性方程组Ax=b的系数行列式D=|A| 0,则线性方程组有唯一解,且\(x_{j}=\frac{D_{j}}{D}\),j=1,2,…,n,其中\(D_{j}\)是用常数项\(b_{1},b_{2},\cdots,b_{n}\)替换D中第j列所成的行列式。

定理:齐次线性方程组有非零解的充要条件是它的系数行列式|A|=0

注:1.齐次线性方程组一定有解(零解);

 2.若非齐次线性方程组系数行列式|A|=0 ,则方程组无解或多解。

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