行列式

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行列式定义
全排列
逆序数
对换
行列式性质
行列式按行展开
克拉默法则


个人重点梳理

计算规则

|x11x12x21x22|=|x11x11+x12x21x21+x22| c|x11x12x21x22|=|cx11x12cx21x22| |x11x12x21x22|=|x21x22x11x12| |x11x12x13x21x22x23x31x32x33|=x11|x22x23x32x33|+x12|x21x23x31x33|+x13|x21x22x31x32|

解题技巧

行列式、全排列、对换和逆序数

关键字抽取:

|A|=|aij|=|a11a12a1na21a22a2nan1an2ann|=(1)ta1p1a2p2anpn|A|=(1)ta1p1a2p2anpn=(1)k1(2)a11a22ann(1)++(1)k2a12a2nan1(3)
Question

  1. 每一项的元素如何取?
  2. 系数是+1,还是-1?
  3. 一共有多少项?

p1p2pn 是数字1n 的一个全排列。

Quote

全排列,就是不遗漏,不重复的将所有数字排在一起。

从n个不同元素中任取m (mn)个元素,按照一定的顺序排列起来,叫做从 n 个不同元素中取出 m 个元素的一个排列。当 m=n 时所有的排列情况叫全排列。

公式:全排列数 f(n)=n! (定义 0!=1 )

21453p1p2p3p4p5

(1)一个全排列,对应了一组 a1p1a2p2a3p3

21453a12a21a34a45a53

(2)系数到底是正数还是负数,取决于幂指数的值,而它可以由全排列决定。全排列就能决定系数是+1,还是-1

21453(1)ta12a21a34a45a53

幂指数的值被称为逆序数。就是用相邻对换的方式,将全排列,变为顺序排列所用的次数。

下面,我们就来计算一下全排列21453的逆序,首先将前两个位置上的数2 1进行比较,可以看到,前面的数比后面的数大,因此需要交换顺序,此时交换次数为1,寻找一对逆序数,完成交换,交换数+1,直到变成顺序排列。发送的总交换次数为逆序数。(冒泡排序?)

一个全排列 21453a12a21a34a45a53 ; 除此以外,也对应了一个逆序数。

123(1)0a11a22a33

从而确定系数是+1还是-1。

3!{123t=0(1)0a11a22a33132t=1(1)1a11a23a32213t=1(1)1a12a21a33231t=2(1)2a12a23a31312t=2(1)2a13a21a32321t=3(1)3a13a22a31

(3)而所有全排列的个数,就是多项式的项数、123三个数的全排列,就有 3! ,6个。

(1)0a11a22a33(1)1a11a23a32(1)1a12a21a33(1)2a12a23a31(1)2a13a21a32(1)3a13a22a31

将此各项加起来,其结果就是 |A|3 三阶行列式的值.