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线性代数:阶行列式简介

时间:2023-11-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于二元线性方程组显然,利用消元法,当a11a22-a12a21≠0时,其解为注意到x1和x2的分母相同,且分子、分母的结构一样,因此考虑引入一种记号来方便地表达这类方程组的解.定义1用记号表示代数和a11a22-a12a21,称为2阶行列式(其中横为行,竖为列),记为D,即其中数aij(i,j=1,2)称为这个2阶行列式的元素,第一个下标i表示这个元素所在的行,称为行标,第二个下标j表示这个元

线性代数:阶行列式简介

对于二元线性方程组

显然,利用消元法,当a11a22-a12a21≠0时,其解为

注意到x1和x2的分母相同,且分子、分母的结构一样,因此考虑引入一种记号来方便地表达这类方程组的解.

定义1 用记号表示代数和a11a22-a12a21,称为2阶行列式(其中横为行,竖为列),记为D,即

其中数aij(i,j=1,2)称为这个2阶行列式的元素,第一个下标i表示这个元素所在的行,称为行标,第二个下标j表示这个元素所在的列,称为列标.

如图1-1所示,从左上角到右下角的实线称为行列式的主对角线,从右上角到左下角的虚线称为行列式的次对角线.2阶行列式表示的代数和,就是由主对角线上元素的乘积减去次对角线上元素的乘积得到的.

注:2阶行列式是一个数,2阶行列式的值是两项的代数和,每一项是两个元素的乘积,且这两个元素来自不同行不同列,主对角线上元素乘积为正,次对角线上元素乘积为负(称为对角线法则,如图1-1所示).(www.xing528.com)

图1-1

2阶行列式D只与二元线性方程组的未知量的系数有关,所以称为方程组(1.1.1)的系数行列式.

如果将b1、b2分别替换系数行列式D中的第一列和第二列,则得到另外两个2阶行列式,记为

显然D1=b1a22-b2a12,D2=a11b2-a21b1,当D≠0时,方程组(1.1.1)有唯一解,即

这样用行列式来表示方程组(1.1.1)的解,形状简便,容易记忆.同理,对于三元线性方程组也有相似的结论.

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