同济线性代数教材(第五版)-第1章 行列式
第1章 行列式
1.1 二阶与三阶行列式
一、二元线性方程组与二阶行列式
以下二元线性方程组的解:
{a11x1+a12x2=b1a21x1+a22x2=b2\begin{cases} a_{11} x_1 +a_{12} x_2 = b_1\\ a_{21} x_1 +a_{22} x_2 = b_2\\ \end{cases} {a11x1+a12x2=b1a21x1+a22x2=b2
x1=b1a22−a12b2a11a22−a12a21,x2=a11b2−b1a21a11a22−a12a21x_1 = \frac {b_1a_{22}-a_{12}b_2 }{a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}}, x_2 = \frac {a_{11}b_2-b_1a_{21}}{a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}} x1=a11a22−a12a21b1a22−a12b2,x2=a11a22−a12a21a11b2−b1a21
二、 三阶行列式
1.2 全排列与逆序数
全排列: 把n个不同的元素排成一列,叫做全排列(也简称排列)
逆序:对于n个不同的元素,先规定各元素之间有一个标准的次序(例如n个不同的自然数,可规定从小到大为标准次序),于是在这n个元素的任一排列中,当某2个元素的先后次序与标准次序不同时,就说有1个逆序,一个排列中所有逆序的总数称为这个排列的逆序数。
奇排列:逆序数为奇数的排列叫做奇排列。
偶排列:逆序数为偶数的排列叫做偶排列。
1.3 n阶行列式的定义
1.4 对换
在排列中, 将任意两个元素对调, 其余的元素不动, 这种作出新排列的手续叫做对换, 将相邻两个元素对换, 叫做相邻对换。
定理1: 一个排列中任意2个元素对换,排列改变奇偶性。
推论:奇排列变成标准排列的对换次数为奇数, 偶排列变成标准排列的对换次数为偶数。
定理2
1.5行列式的性质
- 转置行列式:
- 性质1:行列式与它的转置行列式相等。
- 性质2:互换行列式的两行(列),行列式换变号。
- 推论:如果行列式有两行(列)完全相同,则行列式等于0.
- 性质3: 行列式中的某一行(列)中所有的元素乘以k,等于用数k乘以行列式。
- 推论:行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式记号的外面
- 性质4: 行列式中如果有两行(列)成比例,则行列式等于0
- 性质5: 若行列式的某列(行)的元素都是两数之和,例如第i列的元素都是两数之和:
则D等于下列2个行列式之和:
- 性质6:把行列式某一列(行)的各元素乘以同一个数,然后再加到另一列(行)对应的元素上去,行列式不变。
1.6 行列式按行(列)展开
- 余子式和代数余子式:
- 引理:
- 定理3,也叫行列式按行(列)展开法则 利用这一法则并结合行列式的性
质, 可以简化行列式的计算。
- 范德蒙德行列式
- 定理3推论
1.7 克拉默法则
- 定理4
- (非)齐次线性方程组
- 定理5
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