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  1. 2016考研線性代數:解析行列式

    發布時間:2017-08-18 編輯:bin

      在考試中,直接考查行列式的題目比較少,多是以間接方式考查。

      一、知識點回顧

      1.行列式本身知識點

      (1) 概念

      對行列式的概念,考生應注意兩點:行列式是一個數;這個數是“不同行、不同列、n項乘積的代數和”。

      (2) 性質

      對于行列式的性質,考生應明白,這些性質是用來對行列式變形的,利用行列式的性質,可以將行列式變形成理想的形式,比如三角行列式。

      (3) 展開定理

      展開定理的作用是降階,可以將原來的n階行列式展開成若干個n-1階行列式。

      2.行列式的應用

      行列式跟后續很多章節都有聯系。比如:矩陣A可逆 。

      二、常見題型總結

      1、數值型行列式的計算

      (1)低階列式(三階或四階)

      計算思路:展開定理、拉普拉斯展開定理、利用范德蒙行列式。

      其中,展開定理,適用于每行(列)最多有兩個非零元的情形,當非零元多于兩個時,可以先利用行列式的性質,對其變形。口訣:“找1、化0、展開”。

      拉普拉斯展開定理適用于:0比較多,但是排布比較復雜,可以先利用行列式的性質將0集中,然后再利用拉普拉斯展開定理展開。

      范德蒙行列式適用于:各行或各列成等比的情況。但是,在使用范德蒙行列式時,需要先將所給行列式化成標準形式:第一行或者第一列的元素全為1。

      (2)高階行列式的計算(n階)

      計算思路:三角化、展開定理。

      其中,可以使用三角化的題型有兩種:爪型行列式與對角線型行列式。

      對于爪型行列式,直接進行三角化;對角線型行列式,可以先化成爪型,再進行三角化。

      除此之外,我們還總結出,計算n階行列式的一個基本思想:化0。對于n階行列式,大的方向就是利用行列式的性質變形,使得行列式中出現很多0,當0比較多時,再進行計算,就容易多了。

      展開定理,當n階行列式,某一行(列)最多有兩個非零元時,可以按照這一行(列)展開,展開定理有兩個作用:一、通過展開定理可以將行列式簡化;二、可以得到遞推公式。特別是,對三線型行列式,可以通過展開定理展開,得到一個遞推公式。

      2、抽象型行列式的計算

      抽象型行列式計算題型有三種:

      1)矩陣按列分塊

      計算思路有兩個:一、利用行列式的性質;二、分解成兩個矩陣相乘的形式。

      當矩陣按列分塊,且每一列有兩個或兩個以上的向量組成時,可以先用行列式的性質對其變形,將其變成每一列只含一個向量的形式;

      或者,可以利用矩陣的乘法,將其分解成兩個矩陣相乘的形式,再利用公式 。

      注意:第二種方法在使用時必須保證分解后的矩陣均為方陣才可以,因為,只有方陣才可以求行列式。

      2)矩陣方程

      計算思路:提公因式,同取行列式。

      比如,求矩陣A的行列式,就首先把A作為一個公因式,提取出來,再在方程兩邊同取行列式即可。

      3)兩矩陣和的行列式

      有兩種計算思路:a、合并;b、利用單位矩陣變形。

      因為兩矩陣和的行列式是沒有公式的,當這兩個矩陣有關聯時,可以將其合并成一項,求行列式;當兩個矩陣之間無關聯時,可利用單位矩陣變形,令其中一個矩陣左乘或右乘一個單位矩陣 ,再將 寫成某一個矩陣與其逆矩陣乘積。

      4)利用特征值

      矩陣的行列式等于矩陣所有的特征值之積。

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