行列式習題

2023-01-21 13:18:03 字數 3078 閱讀 1861

行列式計算方法很多,技巧性較強,必須多練習,不斷總結、積累.拿到一道題首先要分析行列式的特點及其元素的規律性,針對其特徵,選用適當的方法

1、=-

=-==

上面第二、三步是都是逐級按第二行展開。如果能化為三角形則更好。又解如下:

=2、=

3、1)=

2)=160。

此題兩個行列式各行(列)元素的和都相等。方法是把各行(列)都加到一行(列)上去

4、=。對後面的行列式我們有

==(-m)n-15、=

6、,記行列式為d, d中一二行及三四行有較多相同元素,因此第二行減第一行,第四行減第三行,原式

再按第二行展開,得

或解: d為x的四次多項式,x=±1, ±2時d中有兩行相等,由行列式的性質可知此時d=0,再由零點定理可知必有d=a, 取x=0代入左式, 算得-12=4a,得a=-3。

7、=0(因第二行與第四行元素相同)

8、0,解方程。此題解答的方法多多。

解法一:笨笨地4列減3列3列減2列2列減1列,有

解法二:然後再各行都減第四行,第一行提取x+3,第二行提取x-1,第三行提取x-2,記剩下的行列式值為d,有d x(x+3) (x-1)( x-2)=0得解.

解法三:(最巧妙的方法)由兩行相同行列式值為0的性質,觀察得x分別為0,1,2,-3。

hint: 由6、7、8題看到我們可以利用兩行相同行列式值為0的性質來計算行列式。9、=

10、解一: 數學歸納法

嘗試按第一列展開,原式=

有兩項,一為下三角,另一為是n階同樣類似的,就是降了一階!這樣的題用數學歸納法較合適。

n=1時,這時是個二階行列式: =x1+a1.

根本看不出規律,再嘗試n=2時,行列式=x1x2+x1a2+x1a2.這題很抽象,一下很難歸納不出結果, 於是再試到n=3,看到行列式=.

因此假設n-1時,行列式=

通過推導可得最後應該是n 時有一般結論,n時

解二:原式==…==

==…=

=11、設矩陣為n+1階,且記為a=,a=

按第一列展開,得a=-

把其他列全加到第一列,

所以,a=-n。

12.加邊法(或稱公升階法)的例項(13、14):

13、=第j+1行減第一行乘xj(j=1,2,…n),原式==

14、= =

=a2a3a4+a1

=a2a3a4+a1= a2a3a4+a1

=a2a3a4+

解法二:(公升階法)

按第一行展開就得

原式==a2a3a4+

此題可推廣到n的情形。

15、設

其中是互不相同的數。1)由行列式定義,說明是乙個次多項式;

2)由行列式性質,求的根。

解:1)因為所給行列式的展開式中只有第一行含有,所以若行列式的第一行展開時,含有的對應項的係數恰為乘乙個範德蒙行列式

於是,由為互不相同的的數即知含有的對應項的係數不為0,因而為乙個次的多項式。

2) 若用分代替時,則由行列式的性質知所給行列式的值為0,即.故至少有個根.又因為是乙個次的多項式,所以必是的全部根。

16.計算下面的行列式:

1) 2)

3) 6)

解:1) 原式=

2)原式=

3)原式=

4) 原式==0 。

17.算出下列行列式的全部代數余子式:

12)解:1) 。

2), 。

18.計算下面的行列式:

1) 2)

3) 4)

解:1)原式= = 。

2)原式=

3) 原式=

=-=3 。

3) 原式=

===-=- 。

19.計算下列階行列式:

1) 2)

3) 4)

解:1)按第一列展開,原式=。

2)從第2列起各列減去第1列

原式=當時,原式=0;當時,原式=;

當時,原式=。

3)原式= =!。

4)各列加到第1列得到

原式=20.證明:

1)。2)。

證明:1)將所給行列式記為,按第1列展開得

, 即,

此式對一切都成立.故遞推得

, 在中的地位是一樣的,故同理可得,

所以,從而 =右邊。

2)對2階行列式,有, 此時結論成立。

假設對階數小於的行列式結論皆成立,則對階行列式按最後一行展開,得,因為

代入可得

故對一切結論成立,即證。

21、計算:

dn,= =

。類似有dn,

解得dn

21』計算:

22、證明:

證:n=2時, =3, n=3時,有=3+1

為敘述簡便,原行列式記為dn,設n=k-1時命題成立。即dk-1=k.

n=k時dk按第一行展開,有=2dk-1-dk-2,正好是2倍的k-1階行列式減乙個k-2階行列式

由假設,就有dk=2k-(k-1)=k+1. 綜合以上,即得dn=n+1.

解法二(遞推法):由上面已糏知道這題有dn=2dn-1-dn-2,移項有dn-dn-1=dn-1-dn-2的遞推關係,即任何階的行列式與它的低一階的行列式的差都相等。

現在由d2=3,d3=4知道這個差是1!又d2=2+1,所以d3=3+1,依次類推證得dn=n+1.

23、選擇題:

1)與不相等的是( )d

a. b. c. d.

2)列式中代數余子式a23 =( )c

abcd. —

3)如果有非零解,則( )d 即係數行列式,

a . k = 0b . k = 1c . k = 2 d.k = -1,-3

21用克萊姆法則解:

1) 2)

3)4)

解:1)。

方程組有唯一解: 。

2)。方程組有唯一解: 。

3)。所以方程組有唯一解:

4).所以方程組有唯一解:

計算:dn=從下往上,逐行相減得

dn==

=-(-2)n-2(n-1)

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