行列式
特别注意,行列式虽然表达为一系列数字的数表,但是其本质式一个数,这个跟矩阵有本质的区别.
二阶行列式
D = ∣ a 11 a 12 a 21 a 22 ∣ = a 11 a 22 − a 12 a 21 D= \begin{vmatrix} a_{11}&a_{12}\\ a_{21}&a_{22} \end{vmatrix} =a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21} D=∣∣∣∣a11a21a12a22∣∣∣∣=a11a22−a12a21
三阶行列式
D = ∣ a 11 a 12 a 13 a 21 a 22 a 23 a 31 a 32 a 33 ∣ = a 11 a 22 a 33 + a 12 a 23 a 31 + a 13 a 21 a 32 − a 13 a 22 a 31 − a 11 a 23 a 32 − a 12 a 21 a 33 D= \begin{vmatrix} a_{11}&a_{12}&a_{13}\\ a_{21}&a_{22}&a_{23}\\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{vmatrix}\\ \space\\ =a_{11}a_{22}a_{33}+a_{12}a_{23}a_{31}+a_{13}a_{21}a_{32}\\-a_{13}a_{22}a_{31}-a_{11}a_{23}a_{32}-a_{12}a_{21}a_{33} D=∣∣∣∣∣∣a11a21a31a12a22a32a13a23a33∣∣∣∣∣∣ =a11a22a33+a12a23a31+a13a21a32−a13a22a31−a11a23a32−a12a21a33
全排列与逆序数
全排列(排列):把n个元数排成一排,就叫做这n个数全排列(也称排列)
标准排列:先规定n个元素的一个先后次序标准,称这个排列为标准排列
逆序数:当排列中的两个元素的先后顺序与标准排列的先后顺序不同时,则元素有1个逆序,一个排列所有逆序之和则为逆序数
奇排列:逆序数为奇数的排列称为奇排列
偶排列:逆序数为偶数的排列称为偶排列
n阶行列式
n阶行列式:
D n = d e t ( a i j ) = ∣ a 11 a 12 . . . a 1 n a 21 a 22 . . . a 2 n . . . . . . . . . . . . a n 1 a n 2 . . . a n n ∣ D_n= det(a_{ij})= \begin{vmatrix} a_{11}&a_{12}&...&a_{1n}\\ a_{21}&a_{22}&...&a_{2n}\\ ...&...&...&...\\ a_{n1}&a_{n2}&...&a_{nn} \end{vmatrix}\\ Dn=det(aij)=∣∣∣∣∣∣∣∣a11a21...an1a12a22...an2............a1na2n...ann∣∣∣∣∣∣∣∣
= ∑ ( j 1 , j 2 , j 3 . . . j n ) ( − 1 ) t ( j 1 , j 2 , j 3 . . . j n ) a 1 j a 2 j a 3 j . . . a n j =\sum_{(j_1,j_2,j_3...j_n)}(-1)^{t(j_1,j_2,j_3...j_n)}a_{1j}a_{2j}a_{3j}...a_{nj} =(j1,j2,j3...jn)∑(−1)t(j1,j2,j3...jn)a1ja2ja3j...anj
其中: t ( j 1 , j 2 , j 3 . . . j n ) t(j_1,j_2,j_3...j_n) t(j1,j2,j3...jn)为 ( j 1 , j 2 , j 3 . . . j n ) (j_1,j_2,j_3...j_n) (j1,j2,j3...jn)的逆序数, ∑ ( j 1 , j 2 , j 3 . . . j n ) \displaystyle\sum_{(j_1,j_2,j_3...j_n)} (j1,j2,j3...jn)∑表示所有可能的n级排列之和
。行列式 D D D可以简记为 d e t ( a i j ) det(a_{ij}) det(aij),其中 a i j a_{ij} aij表示行列式 D D D的 ( i , j ) (i,j) (i,j)元。
行列式的性质
性质1:行列式与其转置行列式相等。
例如:
D = ∣ a 11 a 12 a 13 a 21 a 22 a 23 a 31 a 32 a 33 ∣ D= \begin{vmatrix} a_{11}&a_{12}&a_{13}\\ a_{21}&a_{22}&a_{23}\\ a_{31}&a_{32}&a_{33} \end{vmatrix}\\ D=∣∣∣∣∣∣a11a21a31a12a22a32a13a23a33∣∣∣∣∣∣
D T = ∣ a 11 a 21 a 31 a 12 a 22 a 32 a 13 a 23 a 33 ∣ D^T= \begin{vmatrix} a_{11}&a_{21}&a_{31}\\ a_{12}&a_{22}&a_{32}\\ a_{13}&a_{23}&a_{33} \end{vmatrix}\\ DT=∣∣∣∣∣∣a11a12a13a21a22a23