行列式(二)- 行列式的性质

行变换

定理 3(行变换)
令是一个方阵。
若的某一行的倍数加到另一行得矩阵,则
若的两行互换得矩阵,则
若的某行乘以倍得到矩阵,则

计算,其中
解:
det \;\boldsymbol{A}=\begin{vmatrix}1 & -4 & 2 \\ -2 & 8 & -9 \\ -1 & 7 & 0 \end{vmatrix}=\begin{vmatrix}1 & -4 & 2 \\ 0 & 0 & -5 \\ -1 & 7 & 0 \end{vmatrix}=\begin{vmatrix}1 & -4 & 2 \\ 0 & 0 & -5 \\ 0 & 3 & 2 \end{vmatrix}
交换第2行与第3行时行列式取反号,即

计算,其中
解:第一行提出共因子2,再进行行化简。
\begin{aligned} det \;\boldsymbol{A}&=2\begin{vmatrix}1 & -4 & 3 & 4 \\ 3 & -9 & 5 & 10 \\ -3 & 0 & 1 & -2 \\ 1 & -4 & 0 & 6 \end{vmatrix}=2\begin{vmatrix}1 & -4 & 3 & 4 \\ 0 & 3 & -4 & -2 \\ 0 & -12 & 10 & 10 \\ 0 & 0 & -3 & 2 \end{vmatrix} \\ &= 2\begin{vmatrix}1 & -4 & 3 & 4 \\ 0 & 3 & -4 & -2 \\ 0 & 0 & -6 & 2 \\ 0 & 0 & -3 & 2 \end{vmatrix}= 2\begin{vmatrix}1 & -4 & 3 & 4 \\ 0 & 3 & -4 & -2 \\ 0 & 0 & -6 & 2 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{vmatrix} \\ &= 2(1)(3)(-6)(1)=-36\end{aligned}

若一个方阵通过行倍加和行交换化简为阶梯形,且次过程经过了次行交换,则定理 3表明。由于是阶梯形,故它是三角阵,因此是主对角线上的元素的乘积。若可逆,则元素都是主元;否则,至少有等于零,乘积为零。从而有以下公式:

注意:尽管上述中的阶梯形是不唯一的,主元也不是唯一的,但除了差一个符号外,这些主元的乘积是唯一的。
定理 4 方阵是可逆的当且仅当。

行列式与矩阵乘积

定理 6(乘法的性质)
若和均为矩阵,则。
对,验证定理 6。
解:


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