《111 二阶、三阶行列式 n阶行列式的概念来源于对线性方程.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《111 二阶、三阶行列式 n阶行列式的概念来源于对线性方程.ppt(23页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.1n阶行列式 1.1.1 二阶、三阶行列式 n阶行列式的概念来源于对线性方程组的研究: 设二元线性方程组 (1),其中,现在讨论线性方程组(1)的求解公式, 对(1)作加减消元得:,高等代数与空间解析几何,第一章 n阶行列式,(2),式(2)就是式(1)的解,但(2)不易记忆,因此有必要引进新的符号-“行列式”来表示(2)式。,定义: 设,是四个数,称代数和,为二阶行列式,记作,称为这个二阶行列式的元素, 的 两个下角标 分别表示所在的行和列的序号, 常称 是行列式的( )元素。,对线性方程组(1),记,(1)的解(2)可写成,例如,对线性方程组,由于,为了得出关于三元线性方程组,则方程组
2、的解可以写成,的类似解法,我们引入三阶行列式。,定义: 称,为三阶行列式。,例如,为了研究n元线性方程组我们把二阶和三阶行列式 加以推广,引入n阶行列式。 1.1.2 全排列的逆序数、对换 为了给出n阶行列式的定义,首先介绍全排列 的“逆序数”与全排列的“对换”。 定义: 把n个不同的元素排成一列,叫做这n个 元素的全排列,或n阶排列(简称排列)。n个不同 元素的排列共有 种,例如:自然数1,2,3的排列共有六种: 123,132,213,231,312,321 为了方便起见,今后把自然数 视为n个不同的元素的代表。用 表示这n个不同的元素中的一个 ,且 时 于是 便是 的一个排列。,对于排列
3、 , 称排在 前且比 大的数的个数 为 的逆序数,把这个排列中各数的逆序数之和称为这个排列的逆序数,,逆序数为奇数的排列称为奇排列;逆序数为偶数的排列称为偶排列;,自然排列:,记作:,的逆序数为,自然排列:,排列,的逆序数为,例1: 求排列的逆序数,定义 n2个元素排成n行n列,称,定义: 在一个排列中,将某两个数的位置对调(其他数不动)的变动叫做一个对换。,定理1.1 一个排列中的任意两个数对换后,排列 改变奇偶性。,定理1.2 在全部n 阶排列中,,奇偶排列各占,1.1.3 n阶行列式的定义,一半。,为n阶行列式,其中,是对所有n阶排列,取和。,此行列式可简记,或 。,记一阶行列式 ;,例
4、1.5 三角形行列式(或对角形行列式)等于主对角线上n个元素的乘积。,例1.6 负三角形行列式,n阶行列式的等价定义:,1.2 n 阶行列式的性质,定义: 设,,称,为 D 的转置行列式。,性质1 行列式与转置行列式相等.,n 阶行列式的性质,性质2 互换行列式的两行(列),行列式变号.,推论 如果行列式有两行(列)完全相同,则该 行列式为零.,性质3 把行列式的某一行(列)的所有元素同乘 以数c,等于用数c乘以这个行列式,推论1 如果行列式某一行(列)有公因子k时, 则该公因子k可以提到行列式的符号外面,性质4 如果行列式某行(列)的所有元素都是两数之和,则该行列式为两行列式之和,即,推论2
5、 如果行列式有两行(列)成比例, 则该行列式为零。,性质5 把行列式的某一行(列)的各元素同乘以 数c加到另一行(列)的对应元素上去, 则行列式的值不变,下面讨论将n阶行列式转化为n-1阶行列式计算 的问题,即:,行列式展开定理。,定义1.6 在给定的n阶行列式 中,把元素 所在的i行和j列的元素划去,剩余元素构成的 n-1阶行列式称为元素 的余子式,记作 ; 而元素 的代数余子式记作 , 定义,例如 在行列式,中,性质6 n阶行列式 等于它的任意一行(列) 的所有元素与其对应的代数余子式的乘积之和,即,推论 n阶行列式 ,则,利用Kronecker 符号函数,证明:由,及性质6将G按 j 行展开有,例1.7,