【9A文】同济大学工程数学线性代数第六版答案(全)
118页1、【MeiWei_81重点借鉴文档】第一章行列式1.利用对角线法则计算下列三阶行列式:(1);解=2(-4)3+0(-1)(-1)+118-013-2(-1)8-1(-4)(-1)=-24+8+16-4=-4.(2);解=acb+bac+cba-bbb-aaa-ccc=3abc-a3-b3-c3.(3);解=bc2+ca2+ab2-ac2-ba2-cb2=(a-b)(b-c)(c-a).(4).解=R(R+R)R+RR(R+R)+(R+R)RR-R3-(R+R)3-R3=3RR(R+R)-R3-3R2R-R3-R3-R3=-2(R3+R3).2.按自然数从小到大为标准次序,求下列各排列的逆序数:(1)1234;解逆序数为0(2)4132;解逆序数为4:41,43,42,32.(3)3421;解逆序数为5:32,31,42,41,21.(4)2413;解逆序数为3:21,41,43.(5)13(2n-1)24(2n);解逆序数为:32(1个)52,54(2个)72,74,76(3个)(2n-1)2,(2n-1)4,(2n-1)6,(2n-1)(2n-2)(n-1个)(6)13(2n-1)(
2、2n)(2n-2)2.解逆序数为n(n-1):32(1个)52,54(2个)(2n-1)2,(2n-1)4,(2n-1)6,(2n-1)(2n-2)(n-1个)42(1个)62,64(2个)(2n)2,(2n)4,(2n)6,(2n)(2n-2)(n-1个)3.写出四阶行列式中含有因子a11a23的项.解含因子a11a23的项的一般形式为(-1)ta11a23a3ra4s,其中rs是2和4构成的排列,这种排列共有两个,即24和42.所以含因子a11a23的项分别是(-1)ta11a23a32a44=(-1)1a11a23a32a44=-a11a23a32a44,(-1)ta11a23a34a42=(-1)2a11a23a34a42=a11a23a34a42.4.计算下列各行列式:(1);解.(2);解.(3);解.(4).解=abcd+ab+cd+ad+1.5.证明:(1)=(a-b)3;证明=(a-b)3.(2);证明.(3);证明(c4-c3,c3-c2,c2-c1得)(c4-c3,c3-c2得).(4)=(a-b)(a-c)(a-d)(b-c)(b-d)(c-d)(a+b+c+d
3、);证明=(a-b)(a-c)(a-d)(b-c)(b-d)(c-d)(a+b+c+d).(5)=Rn+a1Rn-1+an-1R+an.证明用数学归纳法证明.当n=2时,命题成立.假设对于(n-1)阶行列式命题成立,即Dn-1=Rn-1+a1Rn-2+an-2R+an-1,则Dn按第一列展开,有=RDn-1+an=Rn+a1Rn-1+an-1R+an.因此,对于n阶行列式命题成立.6.设n阶行列式D=det(aij),把D上下翻转、或逆时针旋转90、或依副对角线翻转,依次得,证明,D3=D.证明因为D=det(aij),所以.同理可证.7.计算下列各行列式(Dk为k阶行列式):(1),其中对角线上元素都是a,未写出的元素都是0;解(按第n行展开)=an-an-2=an-2(a2-1).(2);解将第一行乘(-1)分别加到其余各行,得,再将各列都加到第一列上,得=R+(n-1)a(R-a)n-1.(3);解根据第6题结果,有此行列式为范德蒙德行列式.(4);解(按第1行展开).再按最后一行展开得递推公式D2n=andnD2n-2-bncnD2n-2,即D2n=(andn-bncn)D2n
4、-2.于是.而,所以.(5)D=det(aij),其中aij=|i-j|;解aij=|i-j|,=(-1)n-1(n-1)2n-2.(6),其中a1a2an0.解.8.用克莱姆法则解下列方程组:(1);解因为,所以,.(2).解因为,所以,.9.问l,m取何值时,齐次线性方程组有非零解?解系数行列式为.令D=0,得m=0或l=1.于是,当m=0或l=1时该齐次线性方程组有非零解.10.问l取何值时,齐次线性方程组有非零解?解系数行列式为=(1-l)3+(l-3)-4(1-l)-2(1-l)(-3-l)=(1-l)3+2(1-l)2+l-3.令D=0,得l=0,l=2或l=3.于是,当l=0,l=2或l=3时,该齐次线性方程组有非零解.第二章矩阵及其运算1.已知线性变换:,求从变量R1,R2,R3到变量R1,R2,R3的线性变换.解由已知:,故,.2.已知两个线性变换,求从z1,z2,z3到R1,R2,R3的线性变换.解由已知,所以有.3.设,求3AB-2A及ATB.解,.4.计算下列乘积:(1);解.(2);解=(13+22+31)=(10).(3);解.(4);解.(5);解=(a1
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