代数余子式的由来/代数余子式为什么-1的系数是ⁱ⁺ʲ?/证明一个n阶行列式,如果其中第i行(或第j列)所有元素除aᵢⱼ外都为零,那么这行列式等于aᵢⱼ与它的代数余子式的乘积/证明行列式按行(列)展开法则:n(n>1)阶行列式等于它任意一行(列)的所有元素与它们对应的代数余子式的乘积的和。
代数余子式的由来/代数余子式为什么-1的系数是ⁱ⁺ʲ?/证明一个n阶行列式,如果其中第i行(或第j列)所有元素除aᵢⱼ外都为零,那么这行列式等于aᵢⱼ与它的代数余子式的乘积/证明行列式按行(列)展开法则:n(n>1)阶行列式等于它任意一行(列)的所有元素与它们对应的代数余子式的乘积的和。
前言:重在记录,可能出错。
1. 代数余子式:(-1)ⁱ⁺ʲMᵢⱼ,Mᵢⱼ为余子式。当书本上第一次出现这个定义的时候,有人对这个ⁱ⁺ʲ感到疑惑,实际上,书本后面在证明引理——一个n阶行列式,如果其中第i行所有元素除aᵢⱼ外都为零,那么这行列式等于aᵢⱼ与它的代数余子式的乘积的时候已经给出了思路:
证:此处仅证第i行的情况,第j列情况的证明同理。
D=|a11⋮0⋮an1⋯⋱⋯⋰⋯a1j⋮aij⋮anj⋯⋰⋯⋱⋯a1n⋮0⋮ann|=(-1)i-1+n-1|aij⋯0⋯00⋯0⋮⋮⋮⋮⋮a1j⋯a11⋯a1,j-1a1,j+1⋯a1n⋮⋮⋮⋮⋮ai-1,j⋯ai-1,1⋯ai-1,j-1ai-1,j+1⋯ai-1,nai+1,j⋯ai+1,1⋯ai+1,j-1ai+1,j+1⋯ai+1,n⋮⋮⋮⋮⋮anj⋯an1⋯an,j-1an,j+1⋯ann| ①=(-1)i+j-2aijMij=aij(-1)i+j-2Mij 任一整数±2(一个偶数)都不影响其奇偶性=aij (-1)i+jMij ②
2. 怎么计算①式?
采用分块法:以第一行第一列元素仍为第一行第一列元素,将原行列式分块为二阶行列式D,第一行第二列块值为0,因此,此行列式的值为第一行第一列块值乘以第二行第二列块值。
D=|aij∣0 ⋮ ∣Mij|=aij⸳Mij
3. 可见上述②式中已经出现了一个通项(代数余子式的)的身影,但是,这并不能使我们决定为它定义一个单独的名词。接下来证明行列式按行(列)展开法则:n(n>1)阶行列式等于它任意一行(列)的所有元素与它们对应的代数余子式的乘积的和。
证:此处仅证按行展开的情况,按列展开情况的证明同理。
D=|a11a12⋯a1n⋮⋮⋮ai1ai2⋯ain⋮⋮⋮an1an2⋯ann|=|a11a12⋯a1n⋮⋮⋮ai1+0+⋯+00+ai2+0+⋯+0⋯0+⋯+0+ain⋮⋮⋮an1an2⋯ann|=|a11a12⋯a1n⋮⋮⋮ai10⋯0⋮⋮⋮an1an2⋯ann|+|a11a12⋯a1n⋮⋮⋮0ai2⋯0⋮⋮⋮an1an2⋯ann|+⋯+|a11a12⋯a1n⋮⋮⋮00⋯ain⋮⋮⋮an1an2⋯ann|=(-1)i-1|ai10⋯0a11a12⋯a1n⋮⋮⋮ai-1,1ai-1,2⋯ai-1,nai+1,1ai+1,2⋯ai+1,n⋮⋮⋮an1an2⋯ann|+(-1)i-1+1|ai2000a12a11a13a1nai-1,2ai-1,1ai-1,3ai-1,nai+1,2ai+1,1ai+1,3ai+1,nan2an1an3ann|+⋯+(-1)i-1+n-1|ain0⋯0a1na11⋯a1,n-1⋮⋮⋮ai-1,nai-1,1⋯ai-1,n-1ai+1,nai+1,1⋯ai+1,n-1⋮⋮⋮annan1⋯an,n-1|=(-1)i-1ai1Mi1+(-1)i-1+1ai2Mi2+⋯+(-1)i-1+n-1ainMin 这里的化简已在上面证明=∑j=1naij(-1)i+jMij
此时,最后的结果同样出现一个通项(代数余子式的)身影,并且对于所有行列式有普遍性,因此我们赋予了(-1)ⁱ⁺ʲMᵢⱼ一个专有名称——代数余子式(algebraic complement minor),记作Aᵢⱼ。
代数余子式的由来/代数余子式为什么-1的系数是ⁱ⁺ʲ?/证明一个n阶行列式,如果其中第i行(或第j列)所有元素除aᵢⱼ外都为零,那么这行列式等于aᵢⱼ与它的代数余子式的乘积/证明行列式按行(列)展开法则:n(n>1)阶行列式等于它任意一行(列)的所有元素与它们对应的代数余子式的乘积的和。的更多相关文章
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