矩陣 叉姐出的兩道Determinant

2021-08-02 08:45:44 字數 1637 閱讀 9721

首先要做這兩道題,需要掌握的基礎知識有 余子式mi

j 、代數余子式ai

j 、伴隨矩陣、逆矩陣a∗

=1|a

|a−1

逆矩陣存在條件: 滿秩

行秩等於列秩

湘潭a題意:

給乙個 (n-1) * n 的矩陣 對於每一列, 求去掉這一列的餘下的 (n-1) 階行列式的determinant n的取值範圍為200

賽上思路

暴力是o(n

4)的,顯然需要優化 賽上我們發現了, 如果補上第n行, 那麼我們要求的是mn

1...

mn2 我們想到了 d=

∑ni=

1ani

ani 理想情況下我們將給的矩陣消成類似上三角的形狀

x a b c

0 y d e

0 0 z f

再在原來的矩陣上補乙個滿足形如

0 0 1 0

//例子假設 n == 4

的行向量,繼續消元成

x a b c

0 y d e

0 0 z f

0 0 0 p

那我們最後求得的xy

zp就是 an

4 , 問題得到了解決

賽下我重新寫這個做法時,發現賽上**也許很容易就被叉掉了 假設輸入為

4 1 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

我們無法將其消成上三角形狀的矩陣 但是我們可以將其消成階梯矩陣 //再注意下邊界情況即可

標解假如我們在矩陣最上方補一行, 形成nn

的矩陣 那我們要求的是這個矩陣的伴隨矩陣的第一列 當逆矩陣存在時, 逆矩陣與伴隨矩陣滿足最上方的a=

1|a|

a−1 由於 a−

1a=e

這樣我們就可以列出關於 a11

..a1

n 的n個方程, 解方程組即可。 可以知道方程組的係數矩陣就是a, 如果a滿秩的話,可以得到唯一解;如果a不滿秩的話,我們將得到a11

..a1

n 全為0 (note: 是這個齊次線性方程組的特解)

這樣我們需要確保只有在a11

..a1

n 全為0的情況下我們構造的a矩陣是不滿秩的。 題解給的方法是隨機生成第一行。

其隱藏了以下待證明條件: 若隨機生成第一行,則幾乎百分百的情況下,只有當m11

...m

1n全是非滿秩時,生成的矩陣才是非滿秩的。

這個條件我不能給出嚴格的數學證明,但從反證法的角度思考,我認為其是正確的。

四川省賽c

省賽讀題沒有太仔細, 看到最後一行乙個1e

9+7 自動預設是膜1e

9+7 之類的

題解說經過簡單計算可以發現an

s[i]

[j] 和 an

s[1]

[j] 只差乙個符號,剩下的內容就是湘潭a

反正我就本人而言,賽上是沒有能力做什麼簡單計算了。但是就題目而言,我猜測:如果消元演算法的複雜度是o(

n3) 的, 那極限一道題應該只能求解500到1000範圍的方程組。像這種要求

2.5e5個

x 的題目,應該根據特殊條件大膽找規律……//要找這個規律就要先把高斯的板子敲掉,這就不一定有時間了,很傷!

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