n 阶行列式的性质
若按照行列式的定义去计算一个n阶行列式,一般要计算n!项的代数和,而每一项都是n个元素的乘积,显然是非常麻烦的,为了简化n阶行列式的计算,本节将学习行列式的一些基本性质,利用这些性质可以使行列式的计算大大简化.
将n阶行列式D的行依次变为列,得到的新行列式DT,称为D的转置行列式.

性质1 行列式与它的转置行列式相等,即D=DT.
如上述行列式中通过计算有D=11,DT=11.
对于性质1的证明可用数学归纳法予以证明,此处从略,但这个性质说明了行列式中行、列的地位的对称性,凡是行列式对行成立的性质对列也成立.
性质2 交换行列式的两行(或两列),其值仅改变符号.

解 仔细观察D中第1行与第4行的元素发现,它们是完全相同的,因此将这两行交换仍为D,又根据性质2交换两行后为-D,因此有D=-D,即有D=0,由此我们有如下结论.
推论 若行列式有两行(列)的对应元素相同,则这个行列式为零.
性质3 n阶行列式等于任意一行(列)所有元素与其相应的代数余子式的乘积之和.

性质3说明了行列式可按任一行(列)展开,据此我们在计算时尽量选择零元素最多的这一行(列)展开,计算就简单多了.
例3 计算行列式.
解 由性质3可按第1列展开

又由于第2行的零元素多,可按第2行展开

性质4 n阶行列式中任意一行(列)的元素与另一行(列)的相应元素的代数余子式的乘积之和等于零,即当i≠k时,有

性质5 把行列式某一行(列)的所有元素都乘以同一个数k,等于以数k乘这个行列式,即

换句话说,行列式任一行(列)中的所有元素的公因子可以提到行列式符号的外面.
例4 计算行列式.
解 行列式的第2列有公因子6,第3列有公因子5,根据性质5,可以提到行列式符号前面,有

或从第3行提出公因子-1,

从上述例子看到,行列式中的第2、3行对应元素成比例,其结果为0,由此我们有如下结论:
推论 行列式中如果有两行(列)元素对应成比例,则此行列式为零.
性质6 若行列式中某一行(列)的所有元素都是两数之和,则这个行列式等于两个行列式的和,且这两个行列式除了这一行(列)以外,其余的元素与原来行列式的对应元素相同,即

根据性质2与性质5得D=0.
性质7 将行列式的某一行(列)的所有元素都乘以同一个常数λ后,再加到另一行(列)的对应元素上,则行列式的值不变.即

根据性质6与性质5很容易证明性质7.
例6 计算行列式.
解 根据性质7可将第1行分别乘以-4、-2加到第2、3行,得.此时,第2行乘以-1加到第3行,可得
.
从例6中可以看出,有了性质7就能把行列式中的元素尽可能多地化为零,这样计算起来就方便多了.
为了使n阶行列式的计算步骤更加清楚,我们用记号“ri×λ”表示将第i行(列)乘以λ;“(ri,rj)”表示将第i行(列)与第j行(列)互换;“rk+ri×λ”表示将第i行(列)乘以λ后加到第k行(列)上,并把对行的变换写在等号上方,对列的变换写在等号下方.