關於行列式的乙個猜想

2022-09-13 17:18:09 字數 2148 閱讀 4548

對於乙個方陣

\begin

a = \left[

\begin

a_ & a_ & \cdots & a_ \\

a_ & a_ & \cdots & a_ \\

\vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\

a_ & a_ & \cdots & a_ \\

\end \right]

\end

用\(a_i\)來表示方陣\(a\)中第\(i\)個列向量。取n維空間中的一組單位正交基\(\boldsymbol,\boldsymbol, ..., \boldsymbol\)。

\begin

\boldsymbol = \left[

\begin

1 \\

0 \\

\vdots \\

0 \\

\end \right],

\boldsymbol = \left[

\begin

0 \\

1 \\

\vdots \\

0 \\

\end \right], \cdots ,

\boldsymbol = \left[

\begin

0 \\

0 \\

\vdots \\

n \\

\end \right].

\end

向量\(a_i\)於是可以表示成:

\begin

a_i = \left[

\begin

a_ \\

a_ \\

\vdots \\

a_ \\

\end \right]

= a_ \left[

\begin

1 \\

0 \\

\vdots \\

0 \\

\end \right]

我們先假設乙個三維空間,對於三維空間內的兩個向量,without loss of generality,我們可以用\(a_2\)和\(a_3\)來表示這兩個向量。那麼這兩個向量的叉乘\(a_2 \times a_3\)被定義為

\begin

a_2 \times a_3 = \left|

\begin

\boldsymbol & \boldsymbol & \boldsymbol \\

a_ & a_ & a_ \\

a_ & a_ & a_ \\

\end \right|

= \left|

\begin

\boldsymbol & \boldsymbol & \boldsymbol \\

- & a_2^t & - \\

- & a_3^t & - \\

\end \right| .

\end

在(理解行列式1)中,關於2階和3階行列式的意義已經給出了,分別是2為空間的面積,和3維空間的體積。

這裡我們大膽猜想一下,在高維度的空間內,行列式\(\det a\)的意義實際上是\(n\)維空間內,由\(a\)中的\(n\)個列向量所唯一確定的平行\(2n\)麵體的體積。進一步將,將\(a_1\)與\(a_2, a_3, \cdots, a_n\)分離來,行列式\(\det a\)可以由下面的公式來計算

\begin

\det a = a_1 \cdot \left|

\begin

\boldsymbol & \boldsymbol & \boldsymbol & \cdots & \boldsymbol \\

- & - & a_2^t & - & - \\

- & - & a_3^t & - & - \\

& & \vdots & & \\

- & - & a_n^t & - & -

\end \right| .

\end

這剛剛好是乙個底面積乘以高形式的體積求法。

如果猜想1猜想2正確的話,那麼對於

方陣和的行列式 方陣行列式的和

考慮同階方陣 a,b 問它們和的行列式與它們各自行列式的和是否相等 a b a b 結論是二者是不相等的。行列式的性質,我們知道,若行列式某 i 列 行 的元素都是 都可轉化為 兩數之和,則等於兩個行列式之和。d a11 a21 a n1a12 a22 a n2 b 1i c 1i b2i c2i ...

行列式的理解

從形式上看,n階行列式就是每行和每列都包含n個數的一種式子,它的最終結果是乙個數字,也就是乙個由n 個項相加減構成的多項式的最終結果。行列式的起源是對多元一次方程組的求解。行列式的結果d可以看成是按照某一行或者某一列展開的結果,展開的過程就是該行 列 中的每個數乘以每個數對應的代數余子式的結果再相加...

行列式的本質

考慮二維平面中的一組基向量 1,0 和 0,1 畫在座標系中表示其實就是沿著x軸和y軸的單位向量罷了,現在我們把這兩個基向量放在乙個矩陣中 當然,這並不是乙個巧合,事實上,當矩陣變成a 這時,我們讓矩陣再複雜一些,更進一步,當矩陣是 好吧,完全的面積解釋也許是不完善的,你也許想到行列式是可以為負的,...