zch061023

惨淡经营中...(今天好像高三学长高考诶 ##狗头##)

今天记录的是矩阵乘法还有行列式求值

矩阵:就像二维数组一样,是一个以长方形排列的集合。

 

矩阵乘法:

对于两个矩阵A和B:

 

 将他们相乘的结果记为C

 

 

 

不难发现,C的行数与A的行数相同,C的列数与B的列数相同,A的列数与B的行数相同。

那怎么求出C中的元素呢?

 

 

 

举个简单的例子:

 

 

矩阵加法:

对于两个形状相同的矩阵A,B:

 

 

 

设两集合之和组成的集合为C:

 

 

 

C中每个元素都是A、B集合相应位置的元素之和,即:

 

 

 

 

行列式:有点难解释,下面会有所体现的

行列式求值:

如图:对于行列式A,他的值为:

 

其中 t(p1,p2,...,pn)代表数列p1,p2,...,pn数列中逆序对的个数

如果t为偶数,那就加上这一项,如果t是奇数,那就减去这一项。

根据图中解释的那样,每行选取任意选取一个a[i,j],且保证每行选取的元素不在同一列(选取的元素的j各不相同)。那么将枚举的元素乘起来,判断按照行数排列的列数数列中一共有几个逆序对来判断正负,最后将所有得到的乘积相加即可得到行列式的值。

 

   

 

不难发现,以上这四个行列式都等于a11+a22+a33+a44,这个结论对后面的行列式转移有很大帮助

行列式的性质:

1,若我们将一个行列式D旋转90度得到新的行列式称作转置行列式(DT),那么D=DT

2、如果将行列式的两行(或两列)交换位置,那么新得到的行列式D1与原行列式D的关系为:D=-D1(交换后t的奇偶性变了)

  那么得到进一步推论:推论  如果行列式有两行(列)完全相同,则此行列式为零

3、如果行列式某一行(或列)的所有元素都乘了k,那么整个行列式的值就变成了原来的k倍。(很好证明,每次都会选取这一行的某个元素相乘,总结果就会扩大k倍,举一个例子加以证明,如下:)

    

    

 

通过这个结论我们也可以得出:

行列式的某一行(列)中所有元素的公因子可以提到行列式符号的外面

4、 行列式中如果有两行(列)元素成比例,则此行列式为零

证明起来也很简单,假设这两行的对应元素比值为k,由于性质3,我们可以将其中的k提出来,这样就有两行(列)是相同的,那么由性质2可以推出整个行列式的值为0

5、若行列式的某一列(行)的元素都是两数之和,则可写作两个行列式之和,例如:

 

证明也很简单:

 

 

6、把行列式的某一列(行)的各元素乘以同一个倍数然后加到另一列(行)对应的元素上去,行列式不变

证明:

设:

 

 

 

 

 

 

由性质5可以将D1展开:

 

 

 

 

 

 

由性质4可知:

 

 

 

 

 

 

也就是说,D1就是前面的那一项,即:

 

 

 

 

 

证毕

 

通过这些性质,我们可以将任意一个行列阵转换成上三角形式:

比如:

 

 

将第一列中的第一个作为基准,将其乘上某个数再加到其他的行中,是其他行中的第一个数都变成0,即:

 

 

 

交换第2行和第3行得:

 

 

将第4行加上第2行的1值,得:

 

 

现在将第3行加到第4行并将第3行*2加到第5行:

 

 

 

将第4行乘2加到第5行:

 

 

 此时的行列式就变成了一个可以简单求解的新行列式,即:(十分抱歉,上面换行的时候忘记乘-1了,就凑合凑合看吧)

 

 

OK就现讲这些吧,会日臻完善的,祝你好运!

 

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