- 标出每个命题的真假,给出理由。假定这里所有矩阵均为方阵。
a.若 A 是 2 × 2 矩阵且其行列式为 0,则 A 的一列是另一列的倍数.
b.若 3 × 3 矩阵 A 的两行相等,则 det A = 0 .
c.若 A 是 3 × 3 矩阵,则 det 5A = 5det A .
d.若 A, B 均为 n × n 矩阵,满足 operatornamedet A = 2 , operatornamedet B = 3 ,则 operatornamedet(A + B) = 5 .
e. 若 A 为 n × n 矩阵且 operatornamedet A = 2 ,则 operatornamedet A³ = 6 .
f. 若 B 由 A 中交换两行生成,则 operatornamedet B = operatornamedet A .
g. 若 B 为由 A 中第 3 行乘以 5 生成,则 det B = 5 · det A .
h.若 B 为由 A 中任意 n-1 行的线性组合加到另一行生成,则 det B = det A .
i. det A^(T) = -det A .
j. det(-A) = -det A .
k. det A^(T)A ≥slant 0 .
- 任意一个 n 个未知数 n 个方程的线性方程组均可由克拉默法则解出.
m.若 u, v 属于 R² ,且 det[u, v]=10 ,则平面中顶点为 0,u, v 的三角形面积为 10.
n.若 A³=0 ,则 det A=0 。
- 若 A 是可逆的,则 operatornamedet A⁻1 = operatornamedet A .
p.若 A 是可逆的,则 (det A)(det A⁻1)=1 .
使用行变换证明习题 2~4 中行列式都等于 0.
计算习题 5~6 中的行列式.
- 证明: R² 中经过两个不同点 (x₁, y₁) , (x₂, y₂) 的直线的方程可以写成
- 求一个类似于习题 7 的 3 × 3 行列式方程,描述通过点 (x₁, y₁) 且斜率为 m 的直线.
习题 9~10 涉及下列范德蒙德(Vandermonde)矩阵的行列式.
T = [ c c c 1 & a & a ^ 2 1 & b & b ^ 2 1 & c & c ^ 2 ], V (t) = [ c c c c 1 & t & t ^ 2 & t ^ 3 1 & x _ 1 & x _ 1 ^ 2 & x _ 1 ^ 3 1 & x _ 2 & x _ 2 ^ 2 & x _ 2 ^ 3 1 & x _ 3 & x _ 3 ^ 2 & x _ 3 ^ 3 ]-
利用行变换证明 det T = (b - a)(c - a)(c - b) .
-
令 f(t) = det V , x₁, x₂, x₃ 两两不等,解释 f(t) 为什么是一个三次多项式,证明 t³ 的系数非零,并在 f 的图上找三个点.
-
求由点 (1,4),(-1,5),(3,9) 和(5,8)确定的平行四边形的面积.你如何能判断由这些点确定的四边形刚好是一个平行四边形?
-
利用平行四边形面积的概念描述一个 2 × 2 矩阵 A 当且仅当 A 可逆时成立的命题.
-
若 A 可逆,证明 adj A 也可逆,且 (adjA)⁻1 = (1)/(det A) A . (提示:给定矩阵 B 和 C,什么计算能说明 C 是 B 的逆矩阵?)
-
令 A, B, C, D 和 I 均为 n × n 矩阵,利用行列式的定义或性质证明下列公式,公式(c)在特征值(第 5 章)的应用中是有用的. a. detA&0 0&I=det A b. detI&0 C&D=det D c. detA & 0 C & D=(det A)(det D)=detA & B 0 & D
-
令 A, B, C, D 均为 n × n 矩阵,A 可逆.
a.求矩阵 X 和 Y ,使得生成分块LU分解
[ l l A & B C & D ] = [ l l I & 0 X & I ] [ l l A & B 0 & Y ].然后证明
det [ l l A & B C & D ] = (det A) · det (D - C A ^ - 1 B)b.证明:若 AC = CA ,则
stackrel ∼ det [ l l A & B C & D ] = det (A D - C B)- 设 J 是元素全为 1 的 n × n 矩阵,考虑 A = (a - b)I + bJ ,即
通过下面的计算推出 det A=(a-b)ⁿ-1[a+(n-1)b] :
a.从第1行减去第2行,从第2行减去第3行,如此类推,说明为什么这样的操作不会改变矩阵的行列式.
b.对(a)中所得的矩阵,将第1列加到第2列,将新得到的第2列加到第3列,如此类推,说明为什么这样的操作不会改变矩阵的行列式.
c.求由(b)所得到的矩阵的行列式.
- 设 A 为习题16中的矩阵,并设
这里 A, B, C 基本相同,除了 A 的第一列等于 B 和 C 的第一列之和。在3.2节讨论的行列式函数的线性性质给出 operatornamedet A = operatornamedet B + operatornamedet C 。利用
(8) - (1 4 text poh = [ c c 9 & 1 0 & 2 ] text jub这个事实用关于矩阵 A 的大小的归纳法证明习题 16 给出的公式.
- [M]运用习题 16 的结论求下面矩阵的行列式,使用矩阵程序验证你的结果.
- [M] 使用矩阵程序求下面矩阵的行列式.
使用上面的计算结果猜测下面矩阵的行列式,用行变换计算其行列式来验证你的猜测.
[ c c c c c 1 & 1 & 1 & … & 1 1 & 2 & 2 & … & 2 1 & 2 & 3 & … & 3 vdots & vdots & vdots & ddots & vdots 1 & 2 & 3 & … & n ]- [M]使用习题 19 的方法猜测下面矩阵的行列式,验证你的猜测。(提示:利用习题 14(c)和习题 19 的结论。)