行列式计算方法探究

2019-01-06 02:11陈昌华
数学学习与研究 2019年22期
关键词:降阶行列式

陈昌华

【摘要】行列式是大学线性代数中一个很重要的知识点,它的求解在各个领域中有非常广泛的运用.行列式的计算是重点也是难点,计算方法多种多样,本文由易到难地探究行列式的計算方法,只要探讨最常用的7种方法:对角线法则、定义法、三角化法、降阶法、加边法、利用范德蒙行列式和借助对应矩阵特征值乘法计算.

【关键词】行列式;三角化;降阶;范德蒙行列式

行列式的计算是线性代数中的一个重要问题,在数学的各类分支中有极为广泛的应用.行列式的计算方法有很多种而且灵活多变,一个行列式求解问题往往同时要用到一个或几个方法才能解决,本文在此对常用的几种典型方法进行针对性总结,并举例加以说明.

一、对角线法则

适用条件:二阶行列式,直接使用对角线法则计算;三阶行列式也可以用对角线法则但是要慎用.

对角线法则:主对角线上元素乘积取正号,副对角线上元素乘积取负号,两者取代数和.

三、三角化法

适用方法:一般行列式都可以采用三角化法,该方法是计算行列式最主要的方法.

任何一个行列式都可以通过性质化成上三角形行列式,如:

四、降阶法

适用条件:行列式某一行或某一列只有一个元素不是0而其他元素都是0.

运用行列式的拉普拉斯展开定理,如果一个行列式某一行或某一列只有一个元素不是0而其他元素都是0,或者可以将行列式的某一行或某一列化成只有一个元素不是0而其他元素都是0,这个时候采用降阶法能够将一个N阶行列式的计算转化成N-1阶行列式的计算,降低计算难度.

五、加边法

适用条件:原n阶行列式加一行和一列得到n+1阶行列式,值不变,但计算变得简单.如,主对角线上元素为1+ai,其他元素均为1.

六、利用范德蒙行列式

七、借助对应矩阵特征值乘法计算

本文主要探究了大学数学中行列式计算的几种重要方法,还有一些特殊行列式的计算技巧在此不做介绍.在计算行列式时,我们应当针对具体问题,把握行列式的特点,灵活地选取方法,当可以用多种方法计算时选取最简单的方法.

【参考文献】

[1]刘洪星.高等代数选讲[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2]吕淑君.行列式计算的若干方法总结[J].数学学习与研究,2016(22):6-7.

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