抽象型行列式
行列式大家定不陌生,是一个函数,其定义域为det的矩阵(A)【因为行列式的英文为determinant】,取值是一个标量,写作det(A)=|A|。
那么抽象一词,对应的自然是具体,那具体的行列式,可以说是数字型行列式,也就是给定具体数的行列式的计算,而抽象型行列式,就是给一些文字,没有给出具体的数字的行列式,我们要做的就是怎么来计算这些行列式。
可以根据行列式的性质、分块矩阵、矩阵的运算,还有可能涉及到特征值、特征向量、相似等一些重要的方法来解决,可以说,抽象型行列式的难度是比光求行列式的值的难度要大很多的。
话不多说,我们来一个一个分析。
通过行列式的性质来计算抽象型行列式
行列式的性质,我这里也就不多提了,我们直接来看一道题目,看看如何运用行列式的性质来解决这道题。
如图所示,这道题很是抽象,就告诉我们矩阵A和矩阵B都是用三维列向量组合而成的,让我们来求行列式B的值。
大家仔细观察一下,有没有发现这道题可以使用行列式的性质来做。
没错,就是用到“把行列式A某一行/列的元素同乘一个数后,加到另一行/列上,结果不变。”
以及“行列式A中某行/列用一个数k乘,结果是kA。”
那么解法就很简单了,就根据这些行列式性质来慢慢解答计算,就能算出最后的结果。
通过分块矩阵来计算抽象型行列式
大家仔细观察一下,刚刚那道题目中矩阵A和矩阵B之间是否有联系。
有没有发现矩阵A可以是由矩阵B分块而来的。
也就是说,矩阵B可以用矩阵A来表示。
通过矩阵运算来计算抽象型行列式
矩阵运算:就是矩阵的计算方式。
如图所示:
这道题目是给定了一个矩阵A,以及二阶单位矩阵E,矩阵B满足一定的式子关系,求行列式B
那么这道题,我们要用到的就是矩阵运算。
通过矩阵B满足的式子,我们不难得到:B(A-E)=2E,之后再取行列式来进行计算即可。
通过特征值来计算抽象型行列式
通过特征值来计算抽象型行列式,也不难理解,就是解答带有特征值、特征向量之类的题目。
如图所示:
这道题目就是给定一个2阶矩阵A有两个不同特征值,还有线性无关的特征向量,满足一定的式子,求行列式A的值。
我们先分析题干:2阶矩阵A有两个不同特征值,a1,a2是A的线性无关的特征向量。
我们是不是能够根据特征值的定义得到一些东西:
设A是n阶矩阵,如果存在数m和非零n维列向量x,使得Ax=mx,则称m为A的一个特征值。
很显然,这里的x就是a1,a2两个线性无关的特征向量,我们只需要设两个数,分别为m1和m2。
可以得到式子:Aa1=m1a1,Aa2=m2a2。
这道题难度不大,关键是要掌握特征值和特征向量的概念,熟练使用特征值的定义。
总结
总的来说,计算抽象型行列式确实类型比较多样化,在线性代数中涉及到的题目种类也繁多,因此我们要做的就是巩固好基础,特别是行列式的性质、分块矩阵、矩阵运算、特征值以及特征向量,还有我未提及的相似等等情况,都要很清楚才行,才能以不变应万变。