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4.6 行列式
行列式的具体定义有着更深的线性代数背景,这里只做简单描述,读者学会应用即可。具体计算可通过软件来进行。
必须指出,只有方阵才有行列式。对行与列数目不相等的矩阵不存在行列式的概念。矩阵的行列式是某一矩阵的一个值,它是这一矩阵的一个尺度。需要注意的是,只有非奇异矩阵才有非零的行列式。
下面具体来看2 ×2矩阵行列式的求法。设有2阶方阵,则A的行列式为ad-bc,也就是主对角线(从左上到右下的对角线)上两个元素的乘积减去非主对角线上(从右上到左下的对角线)两个元素的乘积。矩阵A的行列式通常用符号 A或D(A)表示。在本例中,。
行列式有一些基本的性质,下面逐一加以介绍。
(1)行列互换,行列式的值不变。即:
即对任何方阵A,有 A = A′。例如,
(2)行列式一行的公因子可以提出去。即:
例如,
由行列式的性质(1)和(2)不难得知,行列式一列的公因子同样可以提出去。
(3)行列式中若有某一行是两组数的和,则此行列式等于两个行列式的和,且这两个行列式的这一行分别是第一组数和第二组数,而其余各行与原来行列式相应的各行相同,即:
(4)两行互换,则行列式反号。即:
(5)两行相同,则行列式的值为0。即:
(6)两行成比例,则行列式的值为0。即:
(7)把一行的倍数加到另一行上,行列式的值不变。即:
这个性质能够通过性质(3)和性质(6)推导得出,读者可以自己尝试。