n阶行列式按一行(或一列)展开

n阶行列式按一行 或一列 展开

【主要内容】

n阶行列式

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则有

Dn=ai1Ai1+ai2Ai2++ainAinDn按第i行展开,i=1,2,…,n

=a1jA1j+a2jA2j++anjAnjDn按第j列展开,j=1,2,…,n),其中,Aij是元素aij的代数余子式,即(-1)i+jDn中去掉第i行和第j列元素后的n-1阶行列式之积.

ak1Ai1+ak2Ai2+…+aknAin=0(i=1,2,…,nk=1,2,…,n,但ki),

a1kA1j+a2kA2j+…+ankAnj=0(j=1,2,…,nk=1,2,…,n,但kj).

【典型例题】

例5.2.1 判断

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是多少次多项式.

精解 利用行列式性质使某行有三个元素为零,然后按该行展开即可确定fx)的次数.

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由此可知fx)是二次多项式.

例5.2.2 设5阶行列式

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,分别求A21+A22+A23A24+A25的值,

其中,A2jD5的元素a2j的代数余子式(j=1,2,3,4,5).

精解 A21A22A23A24A25D5的第二行各个元素的代数余子式.为了计算A21+A22+A23A24+A25的值,需要将行列式按第1行与第3行展开并构造以它们为未知数的方程组:

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解此方程组得

A21+A22+A23=0,A24+A25=0.

例5.2.3 求n阶行列式

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精解 将Dn按第1列展开

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n-1)阶(n-1)阶

=a·an-1+-1)n+1b·bn-1=an+-1)n+1bn.

例5.2.4 求n阶行列式

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精解 根据D1D2D3,…推出Dn的表达式,然后用数学归纳法证明这个表达式是正确的.

Dn的定义知

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=4a3,依次类推可得

Dn=n+1)an.(1)

下面用数学归纳法证明式(1)是正确的.

显然式(1)对n=1,2,3都是成立的.设式(1)对小于n的情形都成立,例如,Dn-2=(n-1)an-2Dn-1=nan-1,则

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n-2)阶

=2aDn-1-a2Dn-2=2a·nan-1-a2n-1)an-2(这里利用了归纳法中的假设)=n+1)an.

由此证得,对n=1,2,…式(1)都成立.