什么是爪型行列式?

爪型行列式,指的是一类看起来像爪子一样的行列式。一般指除了第一行和第一列以及对角线之外,其它元素都是0的行列式。

最典型的爪型行列式,是对角线上的元素相同,除了第一个元素之外,第一行和第一列的其它元素也都相同的形式,比如n阶行列式:D=|x,a,a,…a; a,x,0,…,0; a,0,x,…,0;…, …, …, …;a,0,0,…,x|,x不等于0,元素间用逗号分隔,行与行之间用分号分隔。

首先,将其它列都乘以-a/x,并全部加到第1列,就得到:D=|x-(n-1)a^2/x,a,a,…a; 0,x,0,…,0; 0,0,x,…,0;…, …, …, …;0,0,0,…,x|.

这是一个上三角行列式,它的值等于对角线上所有元素的积,因此,D=x^(n-1) (x-(n-1)a^2/x)=x^n-(n-1)a^2x^(n-2).

行列式解题思路

在计算行列式(特别是数字行列式)时,可先利用行列式的性质,把行列式化为上(下)三角形行列式,再利用上面的结果进行计算。

解题思路:利用行列式的性质,可逐步将所给行列式化为三角形行列式,化零时一般尽量选含有1的行(列)及含零较多的行(列),若没有1,则可适当选取便于化为零的数,或利用行列式的性质将某行(列)中的某数化为1;若所给行列式中元素间具有某些特征,则应充分利用这些特征,常见的有:

(1)行列式所有行(或列)全部元素化为1。

(2)对爪形(三线型)行列式,可通过将其余各行(或列)的某一倍数加到第1行(或列)而化为三角形行列式。

(3)若行列式的各行(或列)之间差别不大,可采用逐行(或列)相加(或减)的方法,将其化简后进行计算。

(4)对某些行列式,可在原行列式中增加一行一列,且保持原行列式不变,使其具有某种特征,便于计算,一般称此法为加边法。



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