(一)【线性代数】行列式|克拉默法则

【线性代数专栏】

A 行列式

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行列式:不同行不同列元素乘积的代数和。(共 n ! n! 项)

A.a 行列式的计算


(1)二阶行列式:
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(2)三阶行列式:
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主对角线减副对角线:

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(3)多阶行列式:

行列式按行展开(降阶)公式: A = a i 1 A i 1 + a i 2 A i 2 + . . . + a i n A i n |A|=a_{i1}A_{i1}+a_{i2}A_{i2}+...+a_{in}A_{in}
其中:在这里插入图片描述
为代数余子式子(注意符号)。

例子:在这里插入图片描述但是有时候这样计算量太大,所以要先恒等变形。



(4)逆序、逆序数

  • 排列:由 1 , 2 , . . . , n 1,2,...,n 组成的有序数组称为一个 n n 阶排列,通常用 j 1 , j 2 , . . . j n j_1,j_2,...j_n 表示 n n 阶排列。
    例如: 2413 4 2413——4阶排列 13542 5 13542——5阶排列

  • 逆序:一个排列中,如果一个大的数排在小的数之前,就称这两个数构成一个逆序。

  • 逆序数:一个排列的总序总数称为这个排列的逆序数。用 τ j 1 , j 2 , . . . , j n \tau(j_1,j_2,...,j_n) 表示排列 j 1 , j 2 , . . . , j n j_1,j_2,...,j_n 的逆序数。
    如果一个排列的逆序数是偶数,则称这个排列是偶排列,否则称为奇排列。 τ ( 2431 ) = 1 + 2 + 1 = 4 ( 2 1 4 3 1 3 1 ) \tau(2 4 3 1)=1+2+1=4\quad(2比1大,4比3和1大,3比1大) τ ( 31532 ) = 2 + 0 + 2 + 1 = 5 ( 3 1 2 1 5 4 2 4 2 ) \tau(3 1 5 3 2)=2+0+2+1=5\quad(3比1和2大,1,5比4和2大,4比2大)

行列式的计算:
在这里插入图片描述 j n ! n ! j有n!种排列,故得到n!个项相加减


例子:
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例子:
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x 3 x^3 一定不含 a 14 a_{14} , a 41 a_{41} :由于相乘的 a a 是不同行不同列的, a 14 a_{14} , a 41 a_{41} 与其他两行不同列的元素组成 x 3 x^3 时,剩余一行能取的元素为 x x .



A.b 行列式的性质

  • 1、经转置行列式的值不变 A T = A |A^T|=|A|

  • 2、两行互换行列式的值变号。
    在这里插入图片描述特别地,两行相同行列式的值为0。

  • 3、某行如果有公因数 k k ,可把 k k 提出行列式在这里插入图片描述
    特别地,某行元素全为0,行列式的值为0。两行成比例,行列式的值为0。

  • 4、如果某行元素是两个数之和,可把行列式拆成两个行列式之和
    在这里插入图片描述

  • 5、某行的 k k 倍加至另一行行列式值不变。
    在这里插入图片描述
    例题1:
    α 1 , α 2 , β 1 , β 2 \alpha_1,\alpha_2,\beta_1,\beta_2 都是三维列向量,若 α 1 α 2 β 1 = 5 α 1 β 2 α 2 = 6 , α 2 α 1 β 1 + β 2 = ? |\alpha_1\quad\alpha_2\quad\beta_1|=5,|\alpha_1\quad\beta_2\quad\alpha_2|=6,|\alpha_2\quad\alpha_1\quad\beta_1+\beta_2|=?
    在这里插入图片描述

例题2:在这里插入图片描述

证:在这里插入图片描述
例子3:在这里插入图片描述


A.c重要公式

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x i x j x_i-x_j

B 克拉默法则

用于n个方程n个未知数。
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例题:
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D用为范德蒙行列式


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