行列式计算方法
1、 定义法:适用于0比较多的行列式.
2、 按行(列)展开 ─ 降阶.适用于某行(列)0较多的行列式.
3、 利用7条基本性质,化为三角形行列式
4、 其他方法
1)、析因子法
例:计算
解:由行列式定义知为的4次多项式.
又,当时,1,2行相同,有, 为D的根.
当时,3,4行相同,有, 为D的根.
故有4个一次因式,
设
令,则,
即:
2)、 ①、可转为箭形行列式的行列式:
箭形行列式:
箭形行列式解法:把所有的第列的倍加到第1列,得:
某些行列式(关于对角线对称的行列式)可转为箭形行列式计算,例如
方法:第2至第行分别减去第1行,转为箭形行列式,自己练习.
②、么型的行列式:
解法:第1列的加于第2列;第2列的加于第3列;……;第列的加于第n列,即可变为三角形行列式。
3)、行(列)和相等加于第1列(行)
4)、加边法
适用于除主对角线上元素外,各行对应的元素分别相同,化简可转为箭形行列式.加边法是计算复杂行列式的方法,应多加体会.
a)
b)
解:a)
b)
注意:
5)、三对角型行列式── 递推公式法
a)
解:
即有
于是有
同理有
即
方法总结:先将行列式表示两个低阶同型的行列式的线形关系式,再用递推关系及某些低阶(2阶,1阶)行列式的值求出的值).
解:
∴
且
而
由以上两式解得:
6)拆项法(主对角线上、下元素相同)
解:
继续下去,可得:
但
所以:
注:也可以用加边法做
b)
解:
①
又: ②
所以:
,得 .
7)、数学归纳法
a) 证明: ()
证:当时,,结论成立.
假设时结论成立,即,则对于,将按最后一列拆开,得:
所以时结论成立,故原命题得证.
b) 证明:
证: 时,,结论成立.
时,,结论成立.
假设当、时结论成立,则当时,将按第行展开得:
由归纳假设,得:
于是时结论亦成立,原命题得证.
c)计算:
解:分析 ;;;……,于是猜想:
同c)方法用数学归纳法证明(自证).
注:在这里,必须用这样的归纳法,用第二归纳法是不行的!
例如:用第二数学归纳法可以证明以下命题
“若满足,,,则”
但这是一个错误的命题!
8)有关范德蒙行列式
范德蒙行列式:
证明:
于是:
即:
a)
解:比较范德蒙行列式,缺少次幂行,所以应补之.于是考察阶范德蒙行列式
(1)
(2)
视文字,一方面,由(1)知是行列式中元素的余子式,即:
于是将按其第列展开可得中的系数为.
另一方面,从的表达式(2)及根与系数的关系知,中的系数为:
∴
∴
b)
解:考虑级范德蒙行列式
(3)
(4)
一方面,由(3)知是行列式中元素的余子式,即
于是将按其第列展开,即知中的系数为
另一方面,由的表达式(4)知,的系数为
∴
∴
第二篇:行列式的计算方法总结
行列式的计算方法总结:
1. 利用行列式性质把行列式化为上、下三角形行列式.
2. 行列式按一行(一列)展开,或按多行(多列)展开(Laplace定理).
几个特别的行列式:
,,其中分别是阶的方阵.
例子: ,
利用Laplace定理,按第行展开,除级子式外其余由第行所得的级子式均为零.
故,此为递推公式,应用可得
.
3. 箭头形行列式或者可以化为箭头形的行列式.
例: -----()
--------(每一列提出相应的公因子)
--------(将第列加到第一列)
.
其它的例子:特点是除了主对角线,其余位置上的元素各行或各列都相同.
,.
4. 逐行逐列相减法.行列式特点是每相邻两行(列)之间有许多元素相同.用逐行(列)相减可以化出零.
5. 升阶法(或加边法, 添加一行一列,利于计算,但同时保持行列式不变).
例子:
.
例子:
6. 利用范德蒙德行列式.
计算行列式:
解: 令: ,这是一个级范德蒙德行列式.
一方面,由范德蒙德行列式得.可看做是关于的一个次多项式.
另一方面,将按最后一列展开,可得一个关于的多项式,其中的系数与所求行列式的关系为.
由来计算的系数得:,
故有
其它的例子:
……每一行提公因子,
7.利用数学归纳法证明行列式.(对行列式的级数归纳)
证明当时,
证明时,将按第一行(或第一列)展开得,利用归纳假设可得.
8. 利用递推公式.
例子: 计算行列式
解: 按第一行展开得: ,将此式化为:
(1) 或 (2)
利用递推公式(1)得:
,即. (3)
利用递推公式(2)得:
,即. (4)
由(3)(4) 解得:
其它的例子
,按第一行展开可得
,此时令则,
变形为,此为递推公式.利用刚才的例子可求得结果.
这里即是方程的两个根.
9. 分拆法.将行列式的其中一行或者一列拆成两个数的和,将行列式分解成两个容易求的行列式的和.
例子:
: 除第一行外,其余各行加上第一行的倍,所得行列式按第一列展开,按第一列展开.
, 故,
由的对称性质,亦可得,这两个式子中削去,可得结论,
.
注: (1) 同一个行列式,可有多种计算方法.要利用行列式自身元素的特点,选择合适的计算方法.
(2) 以上的各种方法并不是互相独立的,计算一个行列式时,有时需要综合运用以上方法,