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时间:2019-08-05
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1、计算行列式的若干方法摘要:行列式是数学分支中一个非常重要的内容,其应用范围非常广泛,而应用行列式理论的前提就是能熟练地掌握行列式的计算方法,这也是整个代数分支的重点和难点。计算行列式有许多种方法,但是往往可以根据所求行列式的特征来选取不同的计算方法,从而提高解题效率。本文列举了一些计算行列式的方法包括定义法、对角线法、化成三角形行列式法、补行列法、降阶法、析因子法、数学软件法,并对不同的计算方法适用于什么情形进行简单总结。关键词:行列式定义法升降阶法析因子法SeveralmethodsforcalculatingdeterminantAbstra
2、ct:Thedeterminantinmathematicsbranchisaveryimportantcontent.Itsapplicationscopeiswidespread,butthepremiseofapplicationdeterminanttheorycangraspthecomputationalmethodofthedeterminantskilled.Thisisalsothekeypointandthedifficultyintheentirealgebrabranch.Thecomputationdeterminant
3、hasmanymethods.Butitoftenmayselectthedifferentcomputationalmethodsaccordingtoaskingthedeterminant’scharacteristics.Thusitcanraisestheefficiencyforproblemsolving.Thisarticlehasenumeratedthefollowingseveralcomputationdeterminantmethods:thedefinitionmethod,thediagonalmethod,thet
4、rianglereduction,makinguptheranksmethod,thedepressionarea,separationmethod,andthemathematicssoftwaremethod.Thenitconcludedthesuitablemethodtothedifferentcomputationalmethodsinanysituationcarries.Keywords:DeterminantDefinitionmethodLift-ordermethodSeparationmethod行列式的概念最初是伴随着方
5、程组的求解而发展起来的,时至今日,行列式理论的应用却远远超出了解线性方程组的范围,成为了数学、物理学等自然学科中的基本工具,例如在数学分析中积分的变量替换、物理学中求解星体运动方程组中均普遍应用,而这诸多应用最终都离不开行列式的计算。本文主要探讨行列式的计算方法,由于行列式的计算方法多种多样,并不是唯一的,如果不能根据行列式的特点来选择不同的计算方法,可能会导致计算过程复杂、效率低下,故本文在此对行列式的计算方法进行总结归纳,列举了以下几种计算行列式的方法:定义法、对角线法、三角化法、补行列法、降阶法、析因子法、数学软件法,并通过若干典型例题介绍
6、行列式计算中的一些技巧。111.定义法及其变形1.1定义法定义法就是根据行列式的定义来求值,此方法可以计算任意行列式,但是对于一些复杂的行列式,用定义法来计算往往会比较麻烦。定义1阶行列式等于所有取自不同行不同列的个元素的乘积的代数和,这里的是的一个排列,其每一项所带有的符号由以下规律决定:当是偶排列时,的前面带有正号,当为奇排列时该项的前面带有负号。此定义可写成:,这里的为排列的逆序数,表示对所有阶排列求和。当一个行列式各行(列)中存在较多的零元素时,由行列式的定义可知,不同行不同列可取的元素就非常有限,此时用定义法就可以很方便地计算出行列式的
7、结果。下面看一个用定义法计算行列式的例子:例1计算解此为一个四阶行列式,其展开式项数为,由于出现了很多零元素,所以不等于零的项数就减少了很多。由定义知展开式中项的一般形式为,当时,从而只须考虑的项,同理只须考虑这些列指标对应的项,则展开式中不为零的项只有这一项。又因为11故.一般来讲,所有的行列式都可以运用定义法求值,但对某些高阶行列式来说计算过程会很繁琐,因此,只有当一个行列式中出现较多的零元素时,我们才考虑运用定义法,而对于其他的一些行列式,则可根据它的特点,考虑采用后面的方法。1.2对角线法在学习使用对角线法计算行列式时,首先应先了解下主次
8、对角线的概念。参看下图,在这样一个2阶行列式中,把到的实联线称为主对角线,到的虚联线称为副主对角线。用对角线法计算行列式主要适用于2阶、
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