【摘 要】本文擬針對(duì)行列式計(jì)算的不同題型,介紹相應(yīng)的析因子法、加邊法、遞推法、超范德蒙行列式法等新方法,以期幫助同學(xué)們掌握更多的行列式計(jì)算方法,提高解題能力。
【關(guān)鍵詞】行列式 析因子法 加邊法 遞推法 超范德蒙行列式法
大家都知道關(guān)于行列式的計(jì)算有幾種基本方法:定義法、化三角法、行(列)展開法等。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),許多習(xí)題利用以上方法較繁瑣,而針對(duì)不同的題型,采用析因子法、加邊法、遞推法、超范德蒙行列式法等新方法,則收到意想不到的效果。
一、析因子法
所謂析因子法,就是當(dāng)行列式D=0時(shí),求得方程的根,從而將行列式轉(zhuǎn)化為其因子和積,這樣會(huì)大大減少計(jì)算量。該方法適用于主對(duì)角線上含 x多項(xiàng)式的題型。
例1 計(jì)算行列式
解:由行列式定義知D為x的4次多項(xiàng)式.
又,當(dāng)x=±1時(shí),1,2行相同,有D=0,∴x=±1為D的根.
當(dāng)x=±2時(shí),3,4行相同,有D=0,∴X=±2為D的根.
故D有4個(gè)一次因式,x+1,x-1,x+2,x-2.
設(shè)D=a(x+1)(x-1)(x+2)(x-1),
令
二、加邊法
加邊法是把原行列式添加一行一列,且其值不變,所得的新行列式反而容易求出其值。該方法適用于除主對(duì)角線上元素外,各行(列)對(duì)應(yīng)的元素分別相同的題型。
例2 計(jì)算行列式
解:利用加邊法計(jì)算。
三、遞推公式法
遞推公式法就是先將行列式表示兩個(gè)(或幾個(gè))低階同型的行列式的線性關(guān)系式,再用遞推關(guān)系及某些低階(2階,1階)行列式的值求出D的值。該方法適用于行(列)中0較多的或主對(duì)角線上、下方元素相同的題型。
例3 計(jì)算行列式
解:
該二階齊次線性遞歸式的特征方程為x2=9x-20,其根為4,5.即有
于是有
同理有
例4 計(jì)算行列式
解:
所以
繼續(xù)下去,可得
四、超范德蒙行列式法
超范德蒙行列式法就是考察n+1階范德蒙行列式f(x),利用行列式Dn與f(x)某元素余子式的關(guān)系計(jì)算行列式的方法。該方法適用于Dn具有范德蒙行列式形式的題型。
例5 計(jì)算行列式(超范德蒙行列式)
解:考察n+1階范德蒙行列式
顯然D就是行列式f(x)中元素xn-1的余子式Mn.n+1,即
又由f(x)的表達(dá)式(及根與系數(shù)的關(guān)系)知,f(x)中xn-1的系數(shù)為
即
當(dāng)然,行列式的計(jì)算還有其它的方法,在此不一一而足。
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(作者單位:江蘇泰州師范高等專科學(xué)校)