2 6 拉普拉斯定理

2022-06-08 12:27:11 字數 1775 閱讀 6782

定義 1:

\(n\)級矩陣\(a\)中任意取定\(k\)行,\(k\)列(\(1 \leq k < n\)),位於這些行和列交叉處的\(k^2\)個元素按原來的排法組成的\(k\)級矩陣的行列式稱為\(a\)的乙個\(k\)階子式。取定\(a\)的\(i_1,i_2,\dots ,i_k\)行(\(i_1)及\(j_1,j_2,\dots ,j_k\)列(\(j_1),所得的\(k\)階子式記為\(a\tbinom\)

\((1)\)。

劃去這個\(k\)階子式,剩下的元素按原來的排法組成\((n-k)\)級矩陣,稱為\((1)\)的余子式。也是\(a\)的乙個\((n-k)\)階子式,令\(\'\} = \\) \ \(\\)、\(\'\} = \\) \ \(\\)且\(i_1',\(j_1',記余子式為\(a\tbinom'}'}\)

\((2)\)。

\((-1)^a\tbinom'}'}\)為\((1)\)的代數余子式。

定理 1:

(laplace定理)在\(n\)級矩陣\(a = (a_)\),取定第\(i_1,i_2,\dots ,i_k\)行(\(i_1),則這\(k\)階行元素形成的所有\(k\)階子式與其代數余子式之和等於\(|a|\),即

\[|a| = \sum_

|a| &= \sum_}(-1)^')+\tau(u_1\dots u_kv_1\dots v_)}a_a_\dots a_a_a_\dots a_'v_} \\

&= \sum_}(-1)^)}a_a_\dots a_a_a_\dots a_'v_} \\

&= \sum_)},\\

u_1\dots u_kv_1\dots v_經過s次對換變成j_1j_2\dots j_kv_1\dots v_ \\

因此(-1)^)} = (-1)^s(-1)^)} \\

其中j_1j_2\dots j_k的逆序數為0,則s = \tau(u_1\dots u_k),故

\]\[\begin

(-1)^)}&=(-1)^(-1)^)} \\

&=(-1)^(-1)^(-1)^)}

\end

\]\[\begin

|a|&= \sum_

a_ & \cdots & a_ & 0 & \cdots & 0 \\

\vdots & & \vdots & \vdots & & \vdots \\

a_ & \cdots & a_ & 0 & \cdots & 0 \\

c_ & \cdots & c_ & b_ & \cdots & b_ \\

\vdots & & \vdots & \vdots & & \vdots \\

c_ & \cdots & c_ & b_ & \cdots & b_

\end

=\begin

a_ & \cdots & a_ \\

\vdots & & \vdots \\

a_ & \cdots & a_

\end

\cdot

\begin

b_ & \cdots & b_ \\

\vdots & & \vdots \\

b_ & \cdots & b_

\end

\cdot (-1)^} \cdot (-1)^}

\]即:

\[\begin

a & 0 \\

c & b

\end

= |a| \cdot |b|

\]

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