矩陣行列式

矩陣行列式

數學名詞
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)。若A,B是數域P上的兩個n階矩陣,k是P中的任一個數,則|AB|=|A||B|,|kA|=kⁿ|A|,|A*|=|A|n-1,其中A*是A的伴随矩陣;若A是可逆矩陣,則|A-1|=|A|-1。把一個n階行列式中的元素aij所在的第i行和第j列劃去後,留下來的n-1階行列式叫做元素aij的餘子式,記作Mij。記Aij=(-1)i+jMij,叫做元素aij的代數餘子式。
  • 中文名:矩陣行列式
  • 外文名:
  • 适用領域:
  • 所屬學科:數學
  • 所屬問題:高等代數(矩陣)
  • 簡 介:矩陣的全部元素構成的行列式

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:

把一個n階行列式中的元素aij所在的第i行和第j列劃去後,留下來的n-1階行列式叫做元素aij的餘子式,記作Mij。記Aij=(-1)i+jMij,叫做元素aij代數餘子式。例如:

一個n×n矩陣的行列式等于其任意行(或列)的元素與對應的代數餘子式乘積之和;即:

相關定理

定理1設A為一n×n矩陣,則det(AT)=det(A)。

證對n采用數學歸納法證明。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,将det(A)按照A的第一行展開,我們有:

det(A)=a11det(M11)-a12det(M12)+-…±a1,k+1det(M1,k+1),

由于Mij均為k×k矩陣,由歸納假設有

此式右端恰是det(AT)按照AT的第一列的餘子式展開。因此

定理2設A為一n×n三角形矩陣。則A的行列式等于A的對角元素的乘積。

根據定理1,隻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。

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