劉素兵 郝琳 陳春梅
摘要:線性代數研究的核心內容之一是線性方程組,行列式是線性代數中重要的內容之一,它是研究線性方程組必不可少的工具,具有舉足輕重的作用.然而,對于一些較為復雜的n階抽象行列式的計算,對于線性代數初學者來說往往十分困惑、難以入手.因此,本文討論了不同類型的n階行列式,基于行列式的性質,給出其相應的計算技巧和方法,釋疑解惑.
關鍵詞:行列式;行列式性質;行列式計算
中圖分類號:O151.21? 文獻標識碼:A? 文章編號:1673-260X(2019)02-0017-03
1 引言
行列式的出現起源于線性方程組的求解,它是性代數中重要的內容之一,是研究線性方程組必不可少的工具,具有舉足輕重的作用.然而,筆者發現,由于初學行列式,學生在學習的過程中,對于低階行列式如3階、4階行列式的計算,能夠較容易地得到行列式的值,比如采用三角化法、降階法等;而對于n階抽象行列式的計算,同學們常常犯怵,不知如何切入,這是由于n階抽象行列式的元素常是符號表示,較為抽象;同時,一般n階行列式又具有一定的特點,學生往往嘗試多次卻仍然無法找到計算的思路,所以經常半途而廢.因此,本文討論了不同類型的n階行列式,總結出其相應的計算技巧和方法,以釋疑解惑、拓展思路.
2 不同類型行列式的計算技巧
技巧1 三角形法
行列式特點:具有如下形式
之一,在上述三線方向上其元素不為0,其余元素均為0,將其稱為三線型行列式或爪型行列式.對爪型行列式,通常借助性質消掉其中的一爪(一條線),將其化成上(下)三角行列式.另外,對于很多行列式可以先借助性質化為爪型,然后再用化三角形法.
方法:對于情況1,利用性質,把第2,3,…,n列(行)都加到第一列(行),即對列(行)歸并,求列(行)和,再提取公因數(公因式).對于情況2和3,可以由行列式的性質將其變為情況1,然后再進行歸并法.
3 小結
在n階行列式計算時,不僅要有確定大體研究思路的宏觀判斷;同時,更要有找尋行列式的素關系的微觀之察,特別要善于洞悉、發現和把握行列式的特點,關鍵在于根據給定行列式的規律特征,能結合上述的技巧和方法,利用行列式的性質將行列式化為簡單的形式,如上(下)三角行列式、范德蒙德行列式等.另外,同種類型行列式的計算可能有多種計算方法,各有簡便之處,同學們在學習中要注意總結、靈活運用.
參考文獻:
〔1〕同濟大學數學系.線性代數(第六版)[M].北京:高等教育出版社,2018.
〔2〕張立卓.線性代數輔導講義[M].北京:清華大學出版社,2018.
〔3〕李尚志.線性代數學習指導[M].北京:中國科學技術大學出版社,2016.
〔4〕賈凌云.“加邊法”在行列式計算中的應用[J].開封教育學院學報,2015,35(10):192-193.