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第一章 行列式#

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1. 行列式计算#

1.1. 通过代数余子式按行列展开#

1.1.1. 660题 - 342#

答案 $$0$$ 展开式如下: $$ |A| = a_{1j} A_{1j} + a_{2j} A_{2j} + \cdots + a_{nj} A_{nj} = \sum_{k = 1}^{n} a_{kj} A_{kj}, j = 1, 2, \cdots, n $$

1.2. 行列变换#

1.2.1. 660题 - 347#

阶矩阵 ,若行列式 ,则

答案 $$0$$ 将 $|A - B|$ 的其余各列加到第一列,第一列为 $0$,则行列式值为$0$。 $$ { \begin{aligned} |A - B| &= |\alpha_1 - \alpha_n, \alpha_2 - \alpha_1, \cdots, \alpha_n - \alpha_{n - 1}| & \\ &= |0, \alpha_2 - \alpha_1, \cdots, \alpha_n - \alpha_{n - 1}|&\\ & = 0 \end{aligned} } $$

1.3. 范德蒙德行列式#

1.3.1. 660题 - 281#

= \underline{\hspace*{1cm}}.

答案 $$-120$$ 解析:将第一行加到第四行,然后使用范德蒙德行列式 $$ \left|\begin{array}{cccc} 1 & 1 & \cdots & 1 \\ x_{1} & x_{2} & \cdots & x_{n} \\ \vdots & \vdots & & \vdots \\ x_{1}^{n-1} & x_{2}^{n-1} & \ldots & x_{n}^{n-1} \end{array}\right| = \prod_{1 \le j < i \le n} (x_i - x_j) $$

1.4. 逐行列相加减#

1.4.1. 660题 - 280#

= \underline{\hspace*{1cm}}.

答案 $$24$$ 解析:第二行减第一行,第三行减第二行,以此类推,得到一个上三角行列式。

1.5. 爪形行列式#

1.5.1. 660题 - 283#

= \underline{\hspace*{1cm}}.

答案 $$84$$ 解析:先把第一行的$-1$倍分别加到其他各行,得到爪形行列式,再把每一列加到第一列,凑成上三角行列式进行计算。 **爪形行列式:** $$ \begin{vmatrix}5&2&3&4\\-3&3&0&0\\-2&0&2&0\\-1&0&0&1\end{vmatrix} $$

1.6. 关于副对角线的行列式#

1.6.1. 660题 - 278#

= \underline{\hspace*{1cm}}.

答案 $$-12$$ 解析:先将第一行的 $-3$ 倍加到第四行,再通过关于副对角线的行列式的公式计算。 $$ \left|\begin{array}{cccc} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & 0 \\ \vdots & \vdots & & \vdots \\ a_{n1} & 0 & \ldots & 0 \end{array}\right| = (-1)^{\frac{n(n-1)}{2}} a_{1n} a_{2, n-1} \cdots a_{n1} $$

1.7. 特殊拉普拉斯展开式#

1.7.1. 660题 - 282#

= \underline{\hspace*{1cm}}.

答案 $$0$$ 解析:先将第二行和第四行互换,然后将第一列和第三列互换,通过拉普拉斯展开式进行计算。 如果 $A$ 和 $B$ 分别是 $m$ 阶和 $n$ 阶矩阵,则 $$ \begin{vmatrix}A&\ast\\O&B\end{vmatrix} = \begin{vmatrix}A&O\\\ast&B\end{vmatrix} = |A| \cdot |B| $$ $$ \begin{vmatrix}O&A\\B&\ast\end{vmatrix} = \begin{vmatrix}\ast&A\\B&O\end{vmatrix} = (-1)^{mn} |A| \cdot |B| $$
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