第二章
行列式及矩阵的秩
第一节 行列式及其性质
一、行列式与行列式的值
二、行列式值的递推定义
三、行列式的性质
四、行列式的计算
一、行列式与行列式的值
对于一个 阶方阵
用记号
表示一个与A相联系的数,称这种表达式
把这个数称为行列式的值.
为矩阵A的行列式,记作det A,或 .
例如
二、行列式值的递推定义
用消元法解二元线性方程组
1、二阶行列式的定义
方程组的解为
由方程组的四个系数确定.
二阶行列式值的定义
定义1
即
的值.
如
主对角线
副对角线
对角线法则
二阶行列式的计算
若记
对于二元线性方程组
系数行列式
则二元线性方程组的解为
注意 分母都为原方程组的系数行列式.
例1
解
对于三元线性方程组
消去未知数 可得方程
二、三阶行列式的定义
规定系数行列式的值为
最后的方程可表示成
并且记
则有
类此,记
则有
于是,当 时,三元方程组有解:
三阶行列式值的定义
定义2
表达式
的值称为三阶行列式 的值.
(1)沙路法
三阶行列式的计算
(2)对角线法则
注意 红线上三元素的乘积冠以正号,蓝线上三
元素的乘积冠以负号.
说明1 对角线法则只适用于二阶与三阶行列式.
如果三元线性方程组
的系数行列式
利用三阶行列式求解三元线性方程组
三阶行列式包括3!项,每一项都是位于不同
行、不同列的三个元素的乘积,其中三项为正,
三项为负.
其中
或
即
得
得
则三元线性方程组的解为:
例2
解
按对角线法则,有
例3
解
方程左端
例4 解线性方程组
解
由于方程组的系数行列式
同理可得
故方程组的解为:
3、 阶行列式的递推定义
余子式与代数余子式的定义
定义3
在 中,称 为元素 的
余子式,记作
元素 余子式,记作
且
而称 为元素 的代数余子式,
记作
阶行列式的值等于第一列的每个元素与其代数余子式乘积的和,
由此可得:
用递推的方法,定义 阶行列式的值为:
即
也称此式为行列式按第一列的展开式.
例3 计算行列式 的值.
解 按第一列展开,有
定理 行列式等于它的第一行的各元素与其对应的代数余子式乘积之和,即
例3 计算行列式 的值.
解 按第一行展开,有
接续
完