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計算行列式的方法總結
行列式涉及的方面很多,例如判斷矩陣可逆與否要計算行列式的值、解線(xiàn)性方程組、特征值等都與求行列式密不可分,所以各種類(lèi)型解行列式的方法一定要掌握好,才能寫(xiě)好行列式,下面是計算行列式的方法總結,一起來(lái)看看吧!
計算行列式的方法總結
(一)首先,行列式的性質(zhì)要熟練掌握
性質(zhì)1行列互換,行列式的值不變。
性質(zhì)2交換行列式的兩行(列),行列式的值變號。
推論若行列式中有兩行(列)的對應元素相同,則此行列式的值為零。
性質(zhì)3若行列式的某一行(列)各元素都有公因子k,則k可提到行列式外。
推論1數k乘行列式,等于用數k乘該行列式的某一行(列)。
推論2若行列式有兩行(列)元素對應成比例,則該行列式的值為零。
性質(zhì)4若行列式中某行(列)的每一個(gè)元素均為兩數之和,則這個(gè)行列式等于兩個(gè)行列式的和,這兩個(gè)行列式分別以這兩組數作為該行(列)的元素,其余各行(列)與原行列式相同。
性質(zhì)5將行列式某行(列)的k倍加到另一行(列)上,行列式的值不變。
行列式展開(kāi)法:行列式按某行(列)展開(kāi)也是解行列式常用的方法。
行列式展開(kāi)定理:
定理1:n階行列式D等于它的任一行(列)的各元素與各自的代數余子式乘積之和。
定理2:行列式D的某一行(列)各元素與另一行(列)對應元素的代數余子式乘積之和必為零。
(二)幾種特殊行列式的值
有關(guān)行列式的若干個(gè)重要公式:
為便于考生綜合復習及掌握概念間的聯(lián)系,現將以后各章所涉及的有關(guān)行列式的幾個(gè)重要公式羅列于下:
2017考研數學(xué):行列式的計算
行列式是線(xiàn)性代數的一部分,題目比較靈活,下面小編為同學(xué)們簡(jiǎn)單講一下行列式的幾種計算方法,希望同學(xué)們可以有所啟發(fā),弄清楚這種類(lèi)型題。
對于數值型行列式來(lái)說(shuō),我們先看低階行列式的計算,對于二階或者三階行列式其是有自己的計算公式的,我們可以直接計算。三階以上的行列式,一般可以運用行列式按行或者按列展開(kāi)定理展開(kāi)為低階行列式再進(jìn)行計算,對于較復雜的三階行列式也可以考慮先進(jìn)行展開(kāi)。在運用展開(kāi)定理時(shí),一般需要先利用行列式的性質(zhì)將行列式化為某行或者某列只有一個(gè)非零元的形式,再進(jìn)行展開(kāi)。特殊低階行列式可以直接利用行列式的性質(zhì)進(jìn)行求解。
對于高階行列式的計算,我們的基本思路有兩個(gè):
一是利用行列式的性質(zhì)進(jìn)行三角化,也就是將行列式化為上三角或者下三角行列式來(lái)計算;
二是運用按行或者按列直接展開(kāi),其中運用展開(kāi)定理的行列式一般要求有某行或者某列僅有一個(gè)或者兩個(gè)非零元,如果展開(kāi)之后仍然沒(méi)有降低計算難度,則可以觀(guān)察是否能得到遞推公式,再進(jìn)行計算。其中在高階行列式中我是用加邊法把其最終化為上(下)三角,或者就直接按行或者列直接展開(kāi)了,展開(kāi)后有的時(shí)候就直接是上或者下三角形行列式了,但有時(shí)其還不是上下三階,可能就要用到遞推的類(lèi)型來(lái)處理此類(lèi)題目了?傊,我們對于高階行列式要求不是很高,只要掌握幾種常見(jiàn)的情形的計算方法就可以了。
有的時(shí)候,對于那些比較特殊的形式,比如范德蒙行列式的類(lèi)型,我們就直接把它湊成此類(lèi)行列式,然后利用范德蒙行列式的計算公式就可以了,但是,我們一定要把范德蒙行列式的形式,一階其計算方法給它掌握住,我們在上課時(shí)也給同學(xué)們講解了其記憶的方面,希望同學(xué)們課下多多做些練習題進(jìn)行鞏固。
當然對于行列式我們有時(shí)可能還會(huì )用到克萊默法則和拉普拉斯展開(kāi)來(lái)計算,只是這些都是些特殊的行列式的計算,其有一定的局限性,比如1995年數三就考到了一題用克萊默法則來(lái)處理的填空題。
對于抽象型行列式來(lái)說(shuō),其計算方法就有可能是與后面的知識相結合來(lái)處理的。關(guān)于抽象型行列式的計算:
(1)利用行列式的性質(zhì)來(lái)計算,這里主要是運用單行(列)可拆性來(lái)計算的,這種大多是把行列式用向量來(lái)表示的,然后利用單行或者列可拆性,把它拆開(kāi)成多個(gè)行列式,然后逐個(gè)計算,這時(shí)一部分行列式可能就會(huì )出現兩行或者列元素相同或者成比例了,這樣簡(jiǎn)化后便可求出題目中要求的行列式。
(2)利用矩陣的性質(zhì)及運算來(lái)計算,這類(lèi)題,主要是用兩個(gè)矩陣相乘的行列式等于兩個(gè)矩陣分別取行列式相乘,這里當然要求必須是方陣才行。這類(lèi)題目的解題思路就是利用已知條件中的式子化和差為乘積的形式,進(jìn)而兩邊再取行列式,便可得到所求行列式。之前很多年考研中都出現過(guò)此類(lèi)填空或者選擇題。因此,此類(lèi)題型同學(xué)們務(wù)必要掌握住其解題思路和方法,多做練習加以鞏固。
(3)利用單位矩陣的來(lái)求行列式,這類(lèi)題目難度比前面題型要大,對矩陣的相關(guān)性質(zhì)和結論要求比較高。早在1995年數一的考研試卷中出現過(guò)一題6分的解答題,這題就是要利用A乘以A的轉置等于單位矩陣E這個(gè)條件來(lái)代換的,把要求的式子中的單位矩陣換成這個(gè)已知條件來(lái)處理的。
(4)利用矩陣特征值來(lái)求行列式,這類(lèi)題在考研中出現過(guò)很多次,利用矩陣的特征值與其行列式的關(guān)系來(lái)求行列式,即行列式等于矩陣特征值之積,這種方法要求同學(xué)們一定要掌握住,課下要多做些練習加以鞏固。
行列式計算有哪些方法?
、倩扇切涡辛惺椒ǎ哼@種化成三角形行列式法在用的時(shí)候要求我們將某一個(gè)行或者是列全部的化成1,這樣的話(huà)就能方便我們利用行列之間的關(guān)系將其轉化為一個(gè)三角形行列式,從而可以求出來(lái)這個(gè)三角形行列式的值,因為我們求的行列式的值之間的各個(gè)元素是相等的,各個(gè)元素之外也是相等的,這一點(diǎn)也是需要注意的,在使用的時(shí)候可以直接轉化一下,做題就簡(jiǎn)單多了,這種也是一種十分明確的利用行列式的特點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)化行列式的方法。
、诮惦A法:降階法也是一種利用行列式的特點(diǎn)來(lái)簡(jiǎn)化行列式的方法之一,我們在使用的時(shí)候,利用行列式的性質(zhì)將一個(gè)行或者一個(gè)列轉化為一個(gè)非零的元素的時(shí)候,然后可以按照相關(guān)的展開(kāi)行或者列,每當你展開(kāi)一次,這就說(shuō)明行列式降低了一階,直到無(wú)法展開(kāi)之后就是最簡(jiǎn)單的行列式降階法了,不過(guò)這一點(diǎn)只是適用于一些階層比較低的行列式,針對于一些比較多階的行列式是不可以使用的。
、鄄鸪尚辛惺街头ǎ哼@一點(diǎn)不用過(guò)多的描述,其實(shí)意思就是將一個(gè)比較復雜的行列式拆分成為兩個(gè)比較簡(jiǎn)單的行列式就可以了,一定在拆分之前看一下是不是滿(mǎn)足拆分條件。
、芊兜旅尚辛惺剑悍兜旅尚辛惺降挠梅ㄖ饕菍⒁恍┬辛惺降奶攸c(diǎn)找到變形的一些地方,將我們需要求的一個(gè)行列式化成一個(gè)已知的或者是簡(jiǎn)單的形式,而這一種解題方法我們就叫做范德蒙行列式,這也是一種最為常見(jiàn)最為常用到的解題方法。
、輸祵W(xué)歸納法:數學(xué)歸納法也是比較簡(jiǎn)答,通過(guò)觀(guān)察行列式之間的關(guān)系,找到同類(lèi)型的行列式,就可以使用數學(xué)歸納法了。
、弈嫱品ǎ耗嫱品ㄖ饕墙⑵饋(lái)兩個(gè)行列式之間的一個(gè)遞推關(guān)系式,將整個(gè)式子逐步的推下去,從而可以求出來(lái)一個(gè)具體的值。
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