大数据数学基础
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1.1 行列式

定义1-1 用个元素排成的列的符号

表示n阶行列式,记作

为方便起见,行列式D也可简记为或det阶行列式D表示一个数值,其值规定如下:

时,

时,

其中,为在原行列式D中划去第1行、第j列元素后,余下的元素保持原来位置相对不变构成的n-1阶行列式,即

并称为元素的余子式,的代数余子式,,即行列式D等于它的第一行各元素与其对应的代数余子式的乘积之和。

一般地,可用表示在阶行列式中划去元素所在的第行、第列元素后,余下的元素保持原来位置相对不变构成的阶行列式,称之为元素的余子式,并称为元素的代数余子式。

例如,对行列式,有如下结果:

例1-1 计算行列式

定理1-1 阶行列式等于它的任意一行(列)各元素与其对应的代数余子式的乘积之和,即

该定理可用数学归纳法给出证明,此处从略。

阶行列式中,元素所在的对角线称为D的主对角线,相应地,元素称为主对角元。元素所在的对角线则称为D的副对角线。

主对角线以上元素全为零的行列式(当时,

称为下三角行列式。

例1-2 计算如下阶下三角行列式。

类似地,主对角线以下元素全为零的行列式(当时,)称为上三角行列式,此时对其可按第一列展开,有

主对角线以外元素都为零的行列式(当时,)称为对角行列式,它既是下三角行列式也是上三角行列式,故有