矩陣行列式

矩陣的全部元素構成的行列式

矩陣行列式是指矩陣的全部元素構成的行列式,設A=(aij)是數域P上的一個n階矩陣,則所有A=(aij)中的元素組成的行列式稱為矩陣A的行列式,記為|A|或det(A)。

基本介紹


一個n×n的方陣A的行列式記為det(A)或者|A|,一個2×2矩陣的行列式可表示如下:
矩陣行列式
矩陣行列式
把一個n階行列式中的元素a所在的第i行和第j列劃去后,留下來的n-1階行列式叫做元素a的餘子式,記作M。記A=(-1)M,叫做元素a的代數餘子式。例如:
矩陣行列式
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矩陣行列式
矩陣行列式
一個n×n矩陣的行列式等於其任意行(或列)的元素與對應的代數餘子式乘積之和,即:
矩陣行列式
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定理


定理1設A為一n×n矩陣,則det(A)=det(A)。
證對n採用數學歸納法證明。顯然,因為1×1矩陣是對稱的,該結論對n=1是成立的。假設這個結論對所有k×k矩陣也是成立的,對(k+1)×(k+1)矩陣A,將det(A)按照A的第一行展開,我們有:
det(A)=adet(M)-adet(M)+-…±adet(M),
由於M均為k×k矩陣,由歸納假設有
矩陣行列式
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此式右端恰是det(A)按照A的第一列的餘子式展開。因此
矩陣行列式
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定理2 設A為一n×n三角形矩陣。則A的行列式等於A的對角元素的乘積。
根據定理1,只需證明結論對下三角形矩陣成立。利用餘子式展開和對n的歸納法,容易證明這個結論。
定理3 令A為n×n矩陣。
(i) 若A有一行或一列包含的元素全為零,則det(A)=0。
(ii) 若A有兩行或兩列相等,則det(A)=0。
這些結論容易利用餘子式展開加以證明。