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《【精品】淺談行列式計(jì)算的幾種技巧》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、淺談行列式計(jì)算的幾種技巧專業(yè):數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)^06-1班姓名:麥水清指導(dǎo)老師:李春香摘要:任何一個(gè)n階行列式都可以由它的定義去計(jì)算其值。但由定義可知,n階行列式的展開式有n!項(xiàng),計(jì)算量很大,一般情況卜?不用此法,但如果行列式中有許多零元素,可考慮此法。其實(shí),計(jì)算行列式并無固定的方法,同一個(gè)行列式可以有多種不同的方法進(jìn)行計(jì)算.因此,除了掌握好行列式的基本性質(zhì)外,針對(duì)行列式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選取恰當(dāng)?shù)姆椒?,才能較快地解出其值。木文用(1)化三角形法,(2)降階法,(3)升階(加邊)法,(4)分項(xiàng)(拆開)找遞推公式,(5)利
2、用公式det(AB)=det(A)det(B)計(jì)算行列式的值,(6)利用公式det(I/t+/lB)=det(I/H+BA)計(jì)算行列式的值,(7)利用方陣特征值與行列式的關(guān)系七種方法來計(jì)算行列式,計(jì)算其值。關(guān)鍵詞:行列式、元素、降升階、遞推公式引言:關(guān)于行列式計(jì)算的問題,本文用(1)化三角形法,(2)降階法,(3)升階(加邊)法,(4)分項(xiàng)(拆開)找遞推公式,(5)利用公式det(AB)=det(A)det(B)計(jì)算行列式的值,(6)利用公式det(打干人〃)二det仃W+BA)計(jì)算行列式的值,(7)利用方陣特
3、征值與行列式的關(guān)系七種方法來計(jì)算行列式。降階法、升階法、分項(xiàng)遞推法、公式法等其它方法來變換行列式,再通過我們熟悉的上三角形或下三角形計(jì)算其值。下面介紹行列式計(jì)算的一些技巧(1)化三角形法化三角形法是將原行列式化為上(下)三角形行列式或?qū)切涡辛惺接?jì)算的一種方法。這是計(jì)算行列式的基本方法重要方法之一。因?yàn)槔眯辛惺降亩x容易求得上(下)三角形行列式或?qū)切涡辛惺降男再|(zhì)將行列式化為三角形行列式計(jì)算。例1:計(jì)算行列式123n-277-1通過觀察,從第1列開始,每一列與它一列屮有葉1個(gè)數(shù)是差1的,根據(jù)行第n-2列乘以一
4、1加到第列式的性質(zhì),先從第n-1列開始乘以一1加到第n列,?(-曠?(-1)n2nT列,一直到第一列乘以一1加到第2列。解:111?…11111…11211?…11-H(i=2,…加100?…0-n311?…1-/11200…-n0■■??■■■?■■件=4?■?■??■???■n?-n■1?…?1■1■n-■-n?0…?0?01n0?…0000…0-n10?…0-n20?…000…-n0-n1n(n+1)■■■■■■■■■■■■■■■■■??■n2■■■■0-n…00n-20?…00-n0…00n--Y
5、I…00(i=2,???,/?)]1-斤+_qnn("一1)(〃一2)7(2)降階法A、利用行(列)初等變換。1)交換兩行2)某行(列)乘以k倍;B、某行(列)的k倍加到另一行(列)上去。C、逐行相減(加)D、找遞推公式,注意對(duì)稱性??葱泻停泻停缧泻拖嗟?,則均可加到某列上去,然后提出一數(shù)。X-10…00X-1…0An=0???0???X???…0?????000…Xai心_2…a2解:按第一列展開,得X-10???000X-1???00Am=x??????????????????000???X-1an-
6、an-2%3???Clox+a}E、Laplace展開。例2:利用降階法計(jì)算n階行列式E、Laplace展開。例2:利用降階法計(jì)算n階行列式000???-I-10…00X—1…00(T)%0X…00???0??????0…???X???-1這里的第一個(gè)n-l階行列式與△”有相同的形式,把它記作第二個(gè)口-1階行列式等于(T)"J所以△廣這個(gè)式子對(duì)于任何nQ2)都成立,因此有A”二xA”」+an=x(xAZI_2+a心)+j=x2A?_2+a心x+a”二x△]+a2x"J+???+an[x+a”但A
7、二x+a〕=x
8、+a
9、,所以A“二x"+a]X"T+???+aZI把行列式的計(jì)算歸結(jié)為形式相同而階數(shù)較低的行列式的計(jì)算,是一個(gè)常用的方法。我們?cè)儆眠@個(gè)方法來計(jì)算一個(gè)常要用到的行列式。例3:計(jì)算一個(gè)n階范德蒙德(Vandermonde)彳亍列式a{a2ana22Dn二a2,l]解:由最后一行開始,每一行減去它的相鄰的前一行乘以o,得111?…10色—q色—q…q廠q0色($-4)。3(色一。
10、)…毎G-厲)???0■■■■■■■■■a^2($-q)ci^~2(色-q)…???D”若在一個(gè)n階行列式中,第i行(或第j列)的元素除叫
11、?外都是零,那么這個(gè)行列式等于叫?與它的代數(shù)余子式鶴?的乘積,所以色—q?—q…an~a色(色―q)色他—q)…an(an&"(色一q)&"(色一q)…q嚴(yán)?廠匕』提出每一列的公因子后,得D”二(a2-at)(a3-a,)…(a“_a])11???1a2???22???%????????????n-2fi-2n-2Cl2°3???an最后的因子是一個(gè)葉1階的范德蒙德行列式,我們用%」