线代(第六版) -- 行列式

文章介绍了矩阵中的二阶和三阶行列式计算,行列式的展开法则,以及全排列和逆序数的概念。此外,讨论了奇偶排列的定义,以及行列式的性质,包括转置相等、行(列)交换变号、乘以常数、成比例为零等。还提到了余子式、代数余子式及其在行列式计算中的应用。

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二阶行列式:主对角线 - 副对角线

三阶行列式:主对角线 - 副对角线

                      行列式按行(列)展开法则

全排列(排列):把n个不同的元素排成一列

P_{n}:n个不同元素所有排列的种数

        {\color{blue} P_{n}=n!}

n个不同的自然数,规定由小到大为标准次序,于是在这n个元素的任一排列中,当某一对元素的先后次序与标准次序不同时,就说它构成1个逆序

排列的逆序数:一个排列中所有逆序的总数

奇排列:逆序数为奇数的排列

偶排列:逆序数为偶数的排列

 一个排列中的任意两个元素对换,排列改变奇偶性

        奇排列对换成标准排列的兑换次数为奇数,偶排列对换成标准排列的对换次数为偶数

行列式性质

        性质 1 :行列式与它的转置行列式相等

        性质 2 :对换行列式的两行(列),行列式变号

                如果行列式有两行(列)完全相同,则此行列式等于零。

                    把这两行对换,有D = -D,故D = 0 .

        性质 3 :行列式的某一行(列)中所有的元素都乘同一个数 k,等于用数 k 乘此行列式

                行列式中某一行(列)的所有元素的公因子可以提到行列式记号的外面

        性质 4 :行列式中如果有两行(列)元素成比例,则此行列式等于零

        性质 5 :若行列式的某一行(列)的元素都是两数之和,例如第 i 行的元素都是元素之和:则D等于下列两个行列式之和.

                        若n阶行列式每个元素都表示成两数之和,则它可分解为成2^{n}个行列式

        性质 6 :把行列式的某一行(列)的各元素乘同一数然后加到另一行(列)对应的元素上去,行列式不变(等值变换)

余子式&代数余子式:在n阶行列式中,把 (i,j) 元a_{ij}所在的第 i 行和第 j 列划去后,留下来的 n-1 阶行列式叫做 (i,j) 元a_{ij}的余子式,记作M_{ij} ; A_{ij}叫做(i,j)元a_{ij}的代数余子式

                A_{ij}=(-1)^{i+j}M_{ij}

一个n阶行列式,如果其中第 i 行所有元素除 (i,j)元a_{ij}外都为零,那么这行列式 等于a_{ij}与它的代数余子式的乘积,即D=a_{ij}A_{ij}

行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式乘积之和,即

        D=a_{i1}A_{i1}+a_{i2}A_{i2}+...+a_{in}A_{in} (i=1,2,...,n)

或     D=a_{1j}A_{1j}+a_{2j}A_{2j}+...+a_{nj}A_{nj} (j=1,2,...,n)

行列式某一行(列)的元素与另一行(列)对应元素的代数余子式乘积之和等于零,即

        a_{i1}A_{j1}+a_{i2}A_{j2}+...+a_{in}A_{jn} , i\neq j

或    a_{1i}A_{1j}+a_{2i}A_{2j}+...+a_{ni}A_{nj} , i\neq j

范德蒙德(Vandermonde)行列式

 

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