更新丨10分钟掌握线性代数行列式问题求解(考研、期末复习均可以用)

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更新丨10分钟掌握线性代数行列式问题求解(考研、期末复习均可以用)

2024-05-29 13:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

最近几天收到好几位粉丝催更新的数学知识点,因此今天着手开始更新新的知识点,今天换个科目,说说线性代数吧,关于高数与概率论,有需要的话自行查看

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高数部分:

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言归正传,回到线性代数

正式开始讲解之前先介绍下行列式与矩阵的区别

一、行列式与矩阵的区别

行列式:是一个数值,通过对 n\times n 的矩阵进行计算而得到的一个数值,行和列不相等的矩阵是无法计算出行列式的

矩阵,是一个表格,一个由 n 行 m 列的数字组成的一个大表,矩阵的行和列是可以相等也可以不等的

二、行列式的计算方法

1、逆序数法:

1)逆序:设 i,j 是一对不相等的正整数,若 i>j ,则称 (i,j) 是一对逆序

2)逆序数:设 i_{1}i_{2}...i_{n} 是一组排列,该排列所含有逆序的总数称之为该排列的逆序数,记为 \tau (i_{1}i_{2}...i_{n})

【例题】

3142,45213这两个数的逆序数分别是多少?

分析

计算逆序数时从左往右依次取数进行逆序的判断(判断逆序时不能改变原数字的位置),最后再把总数相加即可

解答

3142,从左往右依次取数,首先是3,与3组成排列的有 (3,1)(3,4)(3,2) 三组数,由逆序的定义可知 (3,1)(3,2) 是逆序;其次看数字1,与1组成排列的有 (1,4)(1,2) ,无逆序,最后看数字4,与4组成的排列有 (4,2) ,该排列是逆序,故3142的逆序数为 :2+1=3 45213,从左往右取数,4含有排列 (4,5)(4,2)(4,1)(4,3) ,5含有排列 (5,2)(5,1)(5,3) ,2含有排列 (2,1)(2,3) ,1含有排列 (1,3) ,根据逆序的定义可知45213的逆序数为: 3+3+1=7

3)逆序数计算行列式:

D=\sum_{j_{1}j_{2}...j_{n}}^{}{(-1)^{\tau(j_{1}j_{2}...j_{n})}}a_{1j_{1}}a_{2j_{2}}...a_{nj_{n}} ,其中 a_{1j_{1}}a_{2j_{2}}...a_{nj_{n}} 为每行每列的数字,如下:

由上式可以看出,利用逆序数计算时,计算量较大, n 阶行列式计算时需要涉及到 n! 个式子,因此在实际计算过程中,仅针对三阶及三阶以下的行列式才会利用该方法进行计算,具体公式如下:

一阶行列式: D_{1}=\left| a_{11} \right|=a_{11} ,如 \left| 5 \right|=5

二阶行列式: D_{2}=\left| \frac{a_{11}}{a_{21}}\frac{a_{12}}{a_{22}} \right|=a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21} ,即交叉相减,如 \left| \frac{1}{2}\frac{3}{4} \right|=1\times4-2\times3=-2

三阶行列式: D_{3}



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