行列式的定义

n级排列的定义:

1 , 2 , 3 ⋯   , n 1,2,3 \cdots, n 123,n组成的一个有序数组,称为一个n级排列。

1234 1234 1234是一个4级排列, 4321 4321 4321是另一个4级排列。可知4级排列一共有 4 ! 4! 4!个。

逆序数的定义

n级排列 i 1 i 2 ⋯ i n i_1i_2\cdots i_n i1i2in中,如果有较大的数 i s i_s is排在较小的数 i t i_t it前,则称 i s i_s is i t i_t it构成一个逆序。

排列 i 1 i 2 ⋯ i n i_1i_2\cdots i_n i1i2in中逆序的总数称为它的逆序数,记作 N ( i 1 i 2 ⋯ i n ) N(i_1i_2\cdots i_n) N(i1i2in)

N ( 1234 ) = 0 , N ( 4321 ) = 3 + 2 + 1 = 6 N(1234)=0,N(4321)=3+2+1=6 N(1234)=0N(4321)=3+2+1=6

n阶行列式定义为:

∣ a 11 a 12 ⋯ a 1 n a 21 a 22 ⋯ a 2 n ⋮ ⋮ ⋱ ⋮ a n 1 a n 2 ⋯ a n n ∣ = ∑ j 1 , j 2 ⋯ j n ( − 1 ) N ( j 1 , j 2 ⋯ j n ) a 1 j 1 a 2 j 2 ⋯ a n j n \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} & \cdots & a_{1n} \\ a_{21} & a_{22} & \cdots & a_{2n} \\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{n1} & a_{n2} & \cdots & a_{nn} \end{vmatrix} = \sum_{j_1,j_2\cdots j_n} (-1)^{N(j_1,j_2\cdots j_n)} a_{1j_1}a_{2j_2}\cdots a_{nj_n} a11a21an1a12a22an2a1na2nann=j1,j2jn(1)N(j1,j2jn)a1j1a2j2anjn

上式左边通常称为行列式的记号,简记为 ∣ a i j ∣ |a_{ij}| aij ( a i j ) (a_{ij}) (aij);右边为行列式的展开式,其值为行列式的值。

其中 a i j ( i , j = 1 , 2 ⋯   , n ) a_{ij}(i,j=1,2\cdots,n) aij(i,j=1,2,n)为行列式第 i i i j j j列的元素。

∑ j 1 , j 2 ⋯ j n \sum\limits_{j1,j2\cdots j_n} j1,j2jn 表示对所有n级排列求和(共对 n ! n! n!项求和)。


2阶行列式求值

(1.1) ∣ a 11 a 12 a 21 a 22 ∣ \begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} \\ a_{21} & a_{22} \end{vmatrix} \tag{1.1} a11a21a12a22(1.1)

先写出所有2阶排列及其逆序数:
N(12)=0;N(21)=1;

(1.1)式 = ( − 1 ) 0 a 11 a 22 + ( − 1 ) 1 a 12 a 21 = a 11 a 22 − a 12 a 21 =(-1)^0a_{11}a_{22}+(-1)^1a_{12}a_{21}=a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21} =(1)0a11a22+(1)1a12a21=a11a22a12a21

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