上三角行列式

上三角行列式

主對角線(從左上角到右下角這條對角線)下方的元素全為零的行列式稱為上三角行列式。一個n階行列式若能通過變換,化為上三角行列式,則計算該行列式就很容易了。

基本信息

基本介紹

三角形行列式(triangular determinant)是一種特殊的行列式,數域P上形如

上三角行列式 上三角行列式

上三角行列式 上三角行列式

的行列式分別稱為 上三角形行列式下三角形行列式,亦稱 上三角行列式下三角行列式,統稱 三角形行列 。每個行列式都可以只運用行或者列的性質化為一個與其相等的上(下)三角形行列式。上(或下)三角形行列式都等於它們主對角線上元素的乘積。行列式

上三角行列式 上三角行列式

稱為 對角形行列式,亦稱 對角行列式。它既是一個上三角形行列式,又是一個下三角形行列式 。

行列式的七條性質

1. 行列式D與它的轉置行列式相等。

2. 互換行列式的兩行(列),行列式的值改變符號。

由性質2可得出:如果行列式有兩行(列)的對應元素相同或成比例,則這個行列式為零。

3. n階行列式等於任意一行(列)的所有元素與其對應的代數餘子式的乘積之和。即

上三角行列式 上三角行列式

上三角行列式 上三角行列式

性質3說明了行列式可按任一行或任一列展開。一般地,如果行列式的某一行或某一列中零元素較多;則按該行或該列展開來計算行列式會簡便一些。

上三角行列式 上三角行列式

4.n階行列式中任意一行(列)的所有元素與另一行(列)的相應元素的代數餘子式的乘積之和等於零。即當時有

上三角行列式 上三角行列式

由性質3和性質4,可得到如下結論:

上三角行列式 上三角行列式
上三角行列式 上三角行列式

5.行列式某一行(列)的公因子可以提出來。即用一個數乘行列式就等於用這個數乘行列式的某一行或某一列。

6.如果行列式中某- 一行(列)的元素可寫成兩數之和,則這個行列式等於兩個行列式的和,而且這兩個行列式除了這一行(列)以外,其餘的元素與原行列式的對應元素相同。

7. 將行列式的某一行(列)的各元素都乘以同一個常數後,再加到另一行(列)的對應元素上,其值不變 。

化行列式為上三角行列式

利用以下三條性質,可以把所給n階行列式化為上三角行列式,從而算出這個行列式的值。

(1) 互換行列式中某兩行(或某列)位置,行列式前乘(-1);

(2) 行列式中某行(或某列)有公因子,這個公因子可以提到行列式外面去;

(3) 把行列式的某一行(或某一列)的任意倍加到另一行(或另一列)上去,行列式的值不變 。

例1計算四階行列式

上三角行列式 上三角行列式

解: 利用上述行列式的第三條性質,把第一行的1倍加到第二行上去,再把第一行的(-2)倍加到第四行上去

上三角行列式 上三角行列式

(再互換第二行和第三行的位置):

上三角行列式 上三角行列式

(將第二行的1倍加到第四行上去):

上三角行列式 上三角行列式

(第四行提出公因子3後與第三行互換位置):

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(將第三行的-2倍加到第四行上去):

上三角行列式 上三角行列式

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