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1、行列式例1.排列31542中,逆序有31,32,54,52,42的逆序数.例2.求级排列解:方法一.逆序数为奇数的排列称为奇排列;逆序数为偶数的排列称为偶排列.三、奇排列、偶排列定义标准排列123为偶排列.注:练习:求下列排列的逆序数并讨论其奇偶性.(1)(2).答案:(2)当时为偶排列;当时为奇排列.当为偶数时为偶排列,当为奇数时为奇排列.方法一方法二.所有级排列中,奇、偶排列各半,均为个.设在全部阶排列中,有个奇排列,个偶排列,下证.将个奇排列的前两个数对换,则这个奇排列全变成偶排列,并且它们
2、彼此不同,同理,将个偶排列的前两个数对换,则这个偶排列全变成奇排列,并且它们彼此不同,推论证明故.思考题如果排列的逆序数为k,则排列的逆序数是多少?.例3.已知,求的系数.由n级行列式定义,是一个多项式函数,且最高次幂为,显然含的项有两项:与即与中的系数为-1.解:.例计算4阶行列式解:用行列式性质将行列式化为上三角形行列式:②+①×2③+用性质将行列式化为上(下)三角形行列式,再计算①×(-3).③+②×8④+②×4④+③×(-30/58)评注本题利用行列式的性质,采用“化零”的方法,逐步将所给
3、行列式化为上三角形行列式.化零时一般尽量选含有1的行(列)及含零较多的行(列);若没有1,则可适当选取便于化零的数,或利用行列式性质将某行(列)中的某数化为1;若所给行列式中元素间具有某些特点,则应充分利用这些特点,应用行列式性质,以达到化为三角形行列式之目的..例1.计算行列式解:..例2.若n级行列式满足证明:当n为奇数时,的每行提取-1,得证:由有设.∴当n为奇数时,故.举例用行列式的定义计算解.2.用性质将行列式化为上(下)三角形行列式,再计算利用行列式的性质,采用“化零”的方法,逐步将所
4、给行列式化为上三角形行列式.化零时一般尽量选含有1的行(列)及含零较多的行(列);若没有1,则可适当选取便于化零的数,或利用行列式性质将某行(列)中的某数化为1;若所给行列式中元素间具有某些特点,则应充分利用这些特点,应用行列式性质,以达到化为三角形行列式之目的.基本思路:适用题型:.数字型行列式,一般的n阶行列式,如果没有其它简单方法,均可用此法.举例计算阶行列式,其中...箭式行列式解:.上三角行列式利用行列式的性质将所给行列式的某行(列)化成只含有一个非零元素,然后按此行(列)展开,每展开一
5、次,行列式的阶数可降低1,如此继续进行,直到行列式能计算出来为止(一般展开成二阶行列式).3.用依行、列展开法则(降阶法)计算行列式.基本思路:适用题型:1.阶数不高的数字行列式.2.求余子式或代数余子式的线性表达式的类型题.3.在一些特殊的高阶行列式的计算中,结合其它方法使用..例2设,且求之值.计算行列式,得(1)解得所以【评注】要求余子式或代数余子式的线性表达式,可以考虑利用行列式按行(列)展开定理将该线性表达式化成行列式再求.解.由已知再由将代入(1)式解得基本思路:适用题型:4.用递推法
6、计算.行列式D含有同类型的低阶子式时,可以考虑用递推法.即按第1列展开举例1计算.递推关系式阶行列式,则……(1)关于和对称,故……(2)又由(1)与(2)解得解按第一列展开,有.当a=b时,由(1)得当时,综上,可得举例2计算递推关系式5、用数学归纳法基本思路:适用题型:行列式D含有同类型的各阶子式时,可以考虑对阶数用归纳法.计算时,可先利用行列式的性质或依行(列)展开法则,将D用同类型的低阶行列式表示,再利用归纳假设证明.行列式D含有同类型的各阶子式的证明题.注:数学归纳法经常和递推法结合起来
7、使用.证明:当n=1时当n=2时设阶数时,等式成立.下面证将按第n列展开.证明举例.对阶数n用归纳法.积化和差公式6.利用范德蒙行列式计算行列式利用范德蒙行列式计算行列式,应根据范德蒙行列式的特点,将所给行列式化为范德蒙行列式,然后根据范德蒙行列式计算出结果。基本思路:适用题型:第k行(列)的元素都是i次幂形式的行列式,可以尝试将行列式化为范德蒙行列式,再计算..范得蒙(Vandermonde)行列式其中表示所有可能的的乘积.即.举例1计算解.上面等式右端行列式为n阶范德蒙行列式,由范德蒙行列式知
8、.举例2设,求该方程的根.即所以方程的根为【评注】范氏行列式的应用.解左式.证明恒等式方法一:数学归纳法设阶数小于n时等式成立,下面考虑阶数为n时的情况按第1列分成两个行列式的和综合题1..方法2将行列式分成个行列式的和.例3.设 求解:和...例2:问取何值时,齐次线性方程组有非零解?解:若方程组有非零解,则∴当时,方程组有非零解..线性方程组例解线性方程组解对增广矩阵施以初等行变换,形矩阵:化为阶梯.利用上式回代即取则方程组的全部解为.若能,写出它的一个线性组合