4.矩阵的行列式-特殊矩阵的行列式求值

(1)设存在以下n阶行列式\(|A_1|\)

\[|A_1|= \begin{vmatrix} \lambda_{11}\\ & \lambda_{22}\\ && \lambda_{33}\\ &&&\lambda_{44}\\ &&&&...\\ &&&&&\lambda_{nn} \end{vmatrix} \]

\(|A_1|\)的每行均只有1个元素,故所形成的排列方式仅有1种:\(\lambda_{11}\lambda_{22}\lambda_{33}\lambda_{44}......\lambda_{nn}\)

\(\lambda_{11}\lambda_{22}\lambda_{33}\lambda_{44}......\lambda_{nn}\)中,列号对应的逆序数总和\(t=0\)

则:

\[|A_1|=(-1)^t\prod_{i=1}^n\lambda_{ii}=(-1)^0\prod_{i=1}^n\lambda_{ii}=\lambda_{11}\cdot\lambda_{22}\cdot\lambda_{33}\cdot\lambda_{44}......\cdot\lambda_{nn} \]

(2)设存在以下行列式\(|A_2|\)

\[|A_2|= \begin{vmatrix} &&&&&\lambda_{1n}\\ &&&&\lambda_{2(n-1)}\\ &&&\lambda_{3(n-2)}\\ &&\lambda_{4(n-3)}\\ &...\\ \lambda_{n1} \end{vmatrix} \]

\(|A_2|\)的每行均只有1个元素,故所形成的排列方式仅有1种:\(\lambda_{1n}\lambda_{2(n-1)}\lambda_{3(n-2)}\lambda_{4(n-3)}......\lambda_{n1}\)

\(\lambda_{1n}\lambda_{2(n-1)}\lambda_{3(n-2)}\lambda_{4(n-3)}......\lambda_{n1}\)中,列号为完全逆序,故逆序数总和为:

\[t=1+2+3+...+(n-3)+(n-2)+(n-1)=\frac{n\cdot(n-1)}{2} \]

则:

\[|A_2|=(-1)^t\prod_{i=1}^n\lambda_{ii}=(-1)^{\frac{n\cdot(n-1)}{2}}\cdot\prod_{i=1}^n\lambda_{i(n-i+1)}\\=\lambda_{1n}\cdot\lambda_{2(n-1)}\cdot\lambda_{3(n-2)}\cdot\lambda_{4(n-3)}......\cdot\lambda_{n1} \]

(3)设存在以下行列式\(|A_3|\)

\[|A_3|= \begin{vmatrix} a_{11} & & && \\ a_{21} & a_{22} & && \\ a_{31} & a_{32} & a_{33} &&\\ & & ......\\ a_{n1} & a_{n2} & a_{n3} &...& a_{nn}\\ \end{vmatrix} \]

\(|A_3|\)中:

由于第1行只有1个元素:\(a_{11}\),故第1行元素列号仅能形成1种排列方式,

第2行有2个元素,但仅有\(a_{22}\)能够与第1行中的\(a_{11}\)进行排列,

第3行有3个元素,但仅有\(a_{33}\)能够与第1、2行中的\(a_{11}、a_{22}\)排列,

……以此类推,第n行中仅有\(a_{nn}\)能够与\(a_{11}、a_{22}、a_{33}...\)等元素进行排列。

故:

\[|A_3|=\prod_{i=1}^na_{ii} \]

posted on 2024-12-30 17:54  nafe  阅读(9)  评论(0编辑  收藏  举报