线性代数基础归档 - 第18页共20页

逆方阵的行列式计算方法（C005）

问题

已知 $\boldsymbol{A}$ 为 $n$可逆方阵，则 $\left|\boldsymbol{A}^{-1}\right|$ $=$ $?$

选项

[A]. $\left|\boldsymbol{A}^{-1}\right|$ $=$ $(-1)^{n}$ $\frac{1}{|\boldsymbol{A}|}$

[B]. $\left|\boldsymbol{A}^{-1}\right|$ $=$ $\frac{1}{|\boldsymbol{A}|^{n}}$

[C]. $\left|\boldsymbol{A}^{-1}\right|$ $=$ $- |\boldsymbol{A}|$

[D]. $\left|\boldsymbol{A}^{-1}\right|$ $=$ $\frac{1}{|\boldsymbol{A}|}$

答案

$\left|\boldsymbol{A}^{-1}\right|$ $=$ $\frac{1}{|\boldsymbol{A}|}$

$k$ 阶方阵的行列式计算方法（C005）

问题

已知 $\boldsymbol{A}$ 为 $n$ 阶方阵，则 $\left|\boldsymbol{A}^{k}\right|$ $=$ $?$

选项

[A]. $\left|\boldsymbol{A}^{k}\right|$ $=$ $k |\boldsymbol{A}|$

[B]. $\left|\boldsymbol{A}^{k}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|^{k}$

[C]. $\left|\boldsymbol{A}^{k}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|^{\frac{1}{k}}$

[D]. $\left|\boldsymbol{A}^{k}\right|$ $=$ $(-1)^{k} |\boldsymbol{A}|^{k}$

答案

$\left|\boldsymbol{A}^{k}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|^{k}$

方阵的交换律与行列式的计算（C005）

问题

已知 $\boldsymbol{A}$, $\boldsymbol{B}$ 均为 $n$ 阶方阵，则，根据方阵的交换律，
$|\boldsymbol{A B}|$ $=$ $?$

选项

[A]. $|\boldsymbol{A B}|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$ $+$ $|\boldsymbol{B}|$

[B]. $|\boldsymbol{A B}|$ $=$ $-$ $|\boldsymbol{B} \boldsymbol{A}|$

[C]. $|\boldsymbol{A B}|$ $=$ $|\boldsymbol{B} \boldsymbol{A}|$

[D]. $|\boldsymbol{A B}|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$ $\times$ $|\boldsymbol{B}|$

答案

$|\boldsymbol{A B}|$ $=$ $|\boldsymbol{B} \boldsymbol{A}|$ $=$ $|\boldsymbol{A}||\boldsymbol{B}|$

常数与 $n$ 阶行列式的运算关系（C005）

问题

已知 $\boldsymbol{A}$ 为 $n$ 阶方阵，$\lambda$ 为常数，则 $|\lambda \boldsymbol{A}|$ $=$ $?$

选项

[A]. $|\lambda \boldsymbol{A}|$ $=$ $-$ $|\boldsymbol{A}|$

[B]. $|\lambda \boldsymbol{A}|$ $=$ $(\frac{1}{\lambda})^{n}$ $|\boldsymbol{A}|$

[C]. $|\lambda \boldsymbol{A}|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$

[D]. $|\lambda \boldsymbol{A}|$ $=$ $\lambda^{n-1}$ $|\boldsymbol{A}|$

答案

$|\lambda \boldsymbol{A}|$ $=$ $\lambda^{n}$ $|\boldsymbol{A}|$

$n$ 阶行列式的转置行列式（C005）

问题

已知 $\boldsymbol{A}$ 为 $n$ 阶方阵，则 $\left|\boldsymbol{A}^{\mathrm{T}}\right|$ $=$ $?$

选项

[A]. $\left|\boldsymbol{A}^{\mathrm{T}}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$ $|\boldsymbol{A}|$

[B]. $\left|\boldsymbol{A}^{\mathrm{T}}\right|$ $=$ $(-1)^{n}$ $|\boldsymbol{A}|$

[C]. $\left|\boldsymbol{A}^{\mathrm{T}}\right|$ $=$ $- |\boldsymbol{A}|$

[D]. $\left|\boldsymbol{A}^{\mathrm{T}}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$

答案

$\left|\boldsymbol{A}^{\mathrm{T}}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$

范德蒙行列式的计算（C004）

问题

已知，有范德蒙行列式 $D_{n}$ $=$
$\left|\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ x_{1} & x_{2} & x_{3} \\ x_{1}^{2} & x_{2}^{2} & x_{3}^{2} \end{array}\right|$.

则，下面对该行列式的计算结果，正确的是哪个？

选项

[A]. $D$ $=$ $\left(x_{2}-x_{1}\right)$ $+$ $\left(x_{3}-x_{1}\right)$ $+$ $\left(x_{3}-x_{2}\right)$

[B]. $D$ $=$ $\left(x_{3} – x_{2} – x_{1}\right)$

[C]. $D$ $=$ $\left(x_{2}-x_{1}\right)$ $\cdot$ $\left(x_{3}-x_{1}\right)$

[D]. $D$ $=$ $\left(x_{2}+x_{1}\right)$ $\cdot$ $\left(x_{3}+x_{1}\right)$ $\cdot$ $\left(x_{3}+x_{2}\right)$

答案

$\left|\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ x_{1} & x_{2} & x_{3} \\ x_{1}^{2} & x_{2}^{2} & x_{3}^{2} \end{array}\right|$ $=$ $\left(x_{2}-x_{1}\right)$ $\cdot$ $\left(x_{3}-x_{1}\right)$ $\cdot$ $\left(x_{3}-x_{2}\right)$

范德蒙行列式的通用计算方式如下：

$\left|\begin{array}{ccccc} 1 & 1 & 1 & \cdots & 1 \\ x_{\textcolor{orange}{1}} & x_{\textcolor{orange}{2}} & x_{\textcolor{orange}{3}} & \cdots & x_{\textcolor{orange}{n}} \\ x_{\textcolor{orange}{1}}^{\textcolor{cyan}{2}} & x_{\textcolor{orange}{2}}^{\textcolor{cyan}{2}} & x_{\textcolor{orange}{3}}^{\textcolor{cyan}{2}} & \cdots & x_{\textcolor{orange}{n}}^{\textcolor{cyan}{2}} \\ \vdots & \vdots & \vdots & & \vdots \\ x_{\textcolor{orange}{1}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} & x_{\textcolor{orange}{2}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} & x_{\textcolor{orange}{3}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} & \cdots & x_{\textcolor{orange}{n}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} \end{array}\right|$ $=$

$\prod_{1 \leq j < i \leq n}$ $\left(x_{i} – x_{j} \right)$
总结：用右边的元素把左边的元素全减一遍并相乘。

范德蒙行列式的形式（C004）

问题

以下哪个选项是范德蒙行列式 $D_{n}$ 的正确形式？

选项

[A]. $D_{n}$ $=$ $\left|\begin{array}{ccc} x_{1} & x_{2} & x_{3} \\ x_{1}^{2} & x_{2}^{2} & x_{3}^{2} \\ x_{1}^{3} & x_{2}^{3} & x_{3}^{3} \end{array}\right|$

[B]. $D_{n}$ $=$ $\left|\begin{array}{ccc} 1 & 2 & 3 \\ x_{1} & x_{2} & x_{3} \\ x_{1}^{2} & x_{2}^{2} & x_{3}^{2} \end{array}\right|$

[C]. $D_{n}$ $=$ $\left|\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ x_{1} & x_{2} & x_{3} \\ x_{1}^{2} & x_{2}^{2} & x_{3}^{2} \end{array}\right|$

[D]. $D_{n}$ $=$ $\left|\begin{array}{ccc} x_{1} & x_{2} & x_{3} \\ 2 x_{1} & 2 x_{2} & 2 x_{3} \\ 3 x_{1} & 3 x_{2} & 3 x_{3} \end{array}\right|$

答案

$D_{n}$ $=$ $\left|\begin{array}{ccc} 1 & 1 & 1 \\ x_{1} & x_{2} & x_{3} \\ x_{1}^{2} & x_{2}^{2} & x_{3}^{2} \end{array}\right|$

范德蒙行列式的通用形式：

$\left|\begin{array}{ccccc} x_{\textcolor{orange}{1}}^{\textcolor{cyan}{0}} & x_{\textcolor{orange}{2}}^{\textcolor{cyan}{0}} & x_{\textcolor{orange}{3}}^{\textcolor{cyan}{0}} & \cdots & x_{\textcolor{orange}{n}}^{\textcolor{cyan}{0}} \\ x_{\textcolor{orange}{1}}^{\textcolor{cyan}{1}} & x_{\textcolor{orange}{2}}^{\textcolor{cyan}{1}} & x_{\textcolor{orange}{3}}^{\textcolor{cyan}{1}} & \cdots & x_{\textcolor{orange}{n}}^{\textcolor{cyan}{1}} \\ x_{\textcolor{orange}{1}}^{\textcolor{cyan}{2}} & x_{\textcolor{orange}{2}}^{\textcolor{cyan}{2}} & x_{\textcolor{orange}{3}}^{\textcolor{cyan}{2}} & \cdots & x_{\textcolor{orange}{n}}^{\textcolor{cyan}{2}} \\ \vdots & \vdots & \vdots & & \vdots \\ x_{\textcolor{orange}{1}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} & x_{\textcolor{orange}{2}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} & x_{\textcolor{orange}{3}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} & \cdots & x_{\textcolor{orange}{n}}^{\textcolor{cyan}{n-1}} \end{array}\right|$ $\Rightarrow$

行列式的简化：反下三角区域存在方阵（C004）

问题

如果 $A$ 为 $m$ 阶方阵，$B$ 为 $n$ 阶方阵，且行列式 $D$ $=$
$\left|\begin{array}{cc} \boldsymbol{O} & \boldsymbol{A} \\ \boldsymbol{B} & \boldsymbol{C} \end{array}\right|$.

则，如果利用 $A$ 和 $B$ 对行列式 $D$ 作化简运算？

选项

[A]. $D$ $=$ $(-1)^{m+n}$ $|\boldsymbol{A}|$ $|\boldsymbol{B}|$

[B]. $D$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$ $+$ $|\boldsymbol{B}|$

[C]. $D$ $=$ $|\boldsymbol{A}| |\boldsymbol{B}|$

[D]. $D$ $=$ $(-1)^{mn}$ $|\boldsymbol{A}||\boldsymbol{B}|$

答案

$\left|\begin{array}{cc} \boldsymbol{O} & \boldsymbol{\textcolor{orange}{A}} \\ \boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}} & \boldsymbol{C} \end{array}\right|$ $=$ $(-1)^{mn}$ $|\boldsymbol{\textcolor{orange}{A}}||\boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}}|$

行列式的简化：反上三角区域存在方阵（C004）

问题

如果 $A$ 为 $m$ 阶方阵，$B$ 为 $n$ 阶方阵，且行列式 $D$ $=$
$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{C} & \boldsymbol{A} \\ \boldsymbol{B} & \boldsymbol{O} \end{array}\right|$.

则，如果利用 $A$ 和 $B$ 对行列式 $D$ 作化简运算？

选项

答案

$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{C} & \boldsymbol{\textcolor{orange}{A}} \\ \boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}} & \boldsymbol{O} \end{array}\right|$ $=$ $(-1)^{mn}$ $|\boldsymbol{\textcolor{orange}{A}}||\boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}}|$

行列式的简化：副对角线区域存在方阵（C004）

问题

如果 $A$ 为 $m$ 阶方阵，$B$ 为 $n$ 阶方阵，且行列式 $D$ $=$
$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{O} & \boldsymbol{A} \\ \boldsymbol{B} & \boldsymbol{O} \end{array}\right|$.

则，如果利用 $A$ 和 $B$ 对行列式 $D$ 作化简运算？

选项

答案

$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{O} & \boldsymbol{\textcolor{orange}{A}} \\ \boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}} & \boldsymbol{O} \end{array}\right|$ $=$ $(-1)^{mn}$ $|\boldsymbol{\textcolor{orange}{A}}||\boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}}|$

行列式的简化：下三角区域存在方阵（C004）

问题

如果 $A$ 为 $m$ 阶方阵，$B$ 为 $n$ 阶方阵，且行列式 $D$ $=$
$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{A} & \boldsymbol{O} \\ \boldsymbol{C} & \boldsymbol{B} \end{array}\right|$.

则，如果利用 $A$ 和 $B$ 对行列式 $D$ 作化简运算？

选项

[A]. $D$ $=$ $|\boldsymbol{A}|$ $+$ $|\boldsymbol{B}|$

[B]. $D$ $=$ $|\boldsymbol{A} \boldsymbol{B}|$

[C]. $D$ $=$ $|\boldsymbol{A}||\boldsymbol{B}|$

[D]. $D$ $=$ $\frac{|\boldsymbol{A}|}{|\boldsymbol{B}|}$

答案

$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{\textcolor{orange}{A}} & \boldsymbol{O} \\ \boldsymbol{C} & \boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}} \end{array}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{\textcolor{orange}{A}}||\boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}}|$

行列式的简化：上三角区域存在方阵（C004）

问题

如果 $A$ 为 $m$ 阶方阵，$B$ 为 $n$ 阶方阵，且行列式 $D$ $=$
$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{A} & \boldsymbol{C} \\ \boldsymbol{O} & \boldsymbol{B} \end{array}\right|$.

则，如果利用 $A$ 和 $B$ 对行列式 $D$ 作化简运算？

选项

答案

$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{\textcolor{orange}{A}} & \boldsymbol{C} \\ \boldsymbol{O} & \boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}} \end{array}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{\textcolor{orange}{A}}||\boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}}|$

行列式的简化：主对角线区域存在方阵（C004）

问题

如果 $A$ 为 $m$ 阶方阵，$B$ 为 $n$ 阶方阵，且行列式 $D$ $=$
$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{A} & \boldsymbol{O} \\ \boldsymbol{O} & \boldsymbol{B} \end{array}\right|$.

则，如果利用 $A$ 和 $B$ 对行列式 $D$ 作化简运算？

选项

答案

$\left|\begin{array}{ll} \boldsymbol{\textcolor{orange}{A}} & \boldsymbol{O} \\ \boldsymbol{O} & \boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}} \end{array}\right|$ $=$ $|\boldsymbol{\textcolor{orange}{A}}||\boldsymbol{\textcolor{cyan}{B}}|$

反下三角行列式计算公式（C004）

问题

已知，某行列式只有副对角线及副对角线下方的元素不全为零，其他位置的元素全为零：
$\left|\begin{array}{cccc} 0 & & & \lambda_{1} \\ & & \lambda_{2} & * \\ & \cdots\ & \vdots & \vdots \\ \lambda_{n} & \cdots & * & * \end{array}\right|$.

则，该行列式 $D$ $=$ $?$

选项

[A]. $D$ $=$ $(-1)^{\frac{n-1}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

[B]. $D$ $=$ $(-1)^{\frac{n}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

[C]. $D$ $=$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

[D]. $D$ $=$ $(-1)^{\frac{n(n-1)}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

答案

$\left|\begin{array}{cccc} 0 & & & \lambda_{1} \\ & & \lambda_{2} & * \\ & \cdots\ & \vdots & \vdots \\ \lambda_{n} & \cdots & * & * \end{array}\right|$ $=$ $(-1)^{\frac{n(n-1)}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

反上三角行列式计算公式（C004）

问题

已知，某行列式只有副对角线及副对角线上方的元素不全为零，其他位置的元素全为零：
$\left|\begin{array}{cccc} * & \cdots & * & \lambda_{1} \\ * & \cdots & \lambda_{2} & \\ \vdots & \cdots & & \\ \lambda_{n} & & & 0 \end{array}\right|$.

则，该行列式 $D$ $=$ $?$

选项

[A]. $D$ $=$ $(-1)^{\frac{n}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

[B]. $D$ $=$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

[C]. $D$ $=$ $(-1)^{\frac{n(n-1)}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

[D]. $D$ $=$ $(-1)^{\frac{n-1}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$

答案

$\left|\begin{array}{cccc} * & \cdots & * & \lambda_{1} \\ * & \cdots & \lambda_{2} & \\ \vdots & \cdots & & \\ \lambda_{n} & & & 0 \end{array}\right|$ $=$ $(-1)^{\frac{n(n-1)}{2}}$ $\lambda_{1}$ $\lambda_{2}$ $\cdots$ $\lambda_{n}$