线性代数-行列式

线性代数-行列式_第1张图片

排列:

有n个数组成的一个有序数组称为一个n级排列,n级排列共有n!个排列方式。

逆序:

一个排列中,一个大的数排在了一个小的数前面,那么这两个数就构成了逆序,必须132,那么3和2就是逆序。

逆序数:

在一个n级排列中,逆序的总数就是这个排列的逆序数,记作τ(tao),比如:32514 ,那么就从左往右以此查看每一个数据的逆序,3的逆序有2和1,2的逆序有1,5的逆序有1和4,1和4没有逆序,因为没有比他们小的数在他们的后面,所以将前面的逆序个数全部加起来就是这个排列的逆序数。也就是5.

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行列式

行列式的定义:

通过二阶行列式的几何意义,我们清楚的知道了行列式它具体表示的是什么!

以此类推:我们得到三阶行列式的定义:

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所以,行列式的本质是一个图形的体积:

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二三阶行列式的总结:

从二三阶行列式,我们可以看出来,他们计算时候的每一项其实都是取自不同行不同列的,且不能重复取,那么这样就很容易的可以确定一个行列式的每一项。

行列式的一般式子:

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我们官方一点的来说:n阶行列式每一项都是取自不同行、不同列的n个元素的乘积。而一共有n!项。最后求的是这n!项的代数和,也就是有加有减。

如何确定是“+”还是“-”:当行下标顺序排列的时候,每一项的正负号由列下标的逆序数决定。多看一下上面的这个式子。

 比如计算这一项的正负号:   很明显,行下标已经是顺序排列了,那么列下标213,逆序数为1,所以-1的1次方还是-1,这一项就负的。ok,very easy!

最后我们发现,行列式最后就是一个可以计算出来的数值,就特喵的是个数!

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行列式的性质:(7个)

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余子式:

在行列式中,去掉一个元素所在的行和列,比如,就是去掉第 i 行,第 j 列。那么剩下的元素组成的行列式就是这个元素的余子式,记做

代数余子式:

在一个元素的余子式的前面加上符号就是这个元素的代数余子式,也就是,记作。所以有:

=同时呢,还有=,这也是成立的,想不到的,其实也好理解,就是负负得正

余子式和代数余子式的值,和被划掉的那个元素是没有关系的,就是那个。

行列式的展开公式:

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行列式的值等于它的任意一行(列)的元素与其对应的代数余子式的乘积之和

注意:

线性代数-行列式_第8张图片

这是个什么意思呢,由行列式的展开公式可以知道,行列式的值可以等于任一行(列)的元素和他们对应代数余子式的乘积之和,但是!如果串行(列)了,就是乘的不是这一行对应元素的代数余子式,比如乘的是另外一行的元素对应的代数余子式。那么这个展开式的值就是0

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几个重要的行列式

上下三角行列式

其值为主对角线元素的乘积

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副对角线的上下三角行列式

其值同样等于副对角线的乘积,不过他的前面加上了一个符号的表达式,,原因在于,行列式的每一项都是存在符号问题的,而上面主对角线没有这个,是因为它的逆序数为0.所以不用考虑

拉普拉斯展开式 

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这个东西该怎么理解?其实原理可以看成是和正副对角线的行列式是一样的,不过这里进行了广义化。这里的A、B可能也是一个行列式,但是他们在大的环境下,将他们看成一个变量,而这个时候,有一个角全是0,那么,这个行列式的最终值也可以是对角线上行列式绝对值的乘积。

范德蒙行列式

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第一行全是1,第二行是一些数,第三行是这些数对应的平方,最后一行是这些数对应的n-1次方,这就是范德蒙行列式

他的值,盯着第二行看,就等于后面的减前面的最后将剪出来的值再乘积。比如第二行的元素是4  2  6  8,那么这个行列式的值为(2-4)(6-4)(8-4)(6-2)(8-2)(8-6),每一项都要减的。

行和相等的行列式

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行列式解题方法:

1.利用7大性质做恒等变形

2.话三角形法

3.范德蒙行列式法

4.递推法

5.加边法

6.爪型行列式化三角法

解题经验:

1.碰见这种行列式直接套公式

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2.碰见这种用加边法

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加边法固有格式

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这个是固定格式,第一列一定是这样加,这样的话,我们按列展开又能回到原来的那个行列式。

3.碰见爪型行列式将他化成三角形行列式

4.碰见这种类对角线行列式用递推法

线性代数-行列式_第16张图片

5.碰见类对角线行列式,同时它的角落还有一个非零元素的这种行列式,直接展开,注意是按行还是按列,看那个简单用哪个

6.还可以使用矩阵的一些特性求行列式

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