代數余子式怎麼來的,為什麼會有這個定義?

時間 2021-06-02 21:59:38

1樓:Theta-exi

@Momona Yang 的回答已經講得挺清楚了,但對於題目來說還是不夠,這裡以另乙個角度來回答這個問題。

由於逆序數定義的符號與對換次數定義的符號是等價的,所以這裡逆序數和對換次數就共用乙個函式符號了。

我們對乙個 階行列式 進行這樣的計算:

這便是代數余子式的由來。就得到了的四個代數余子式

這裡要注意乙個地方,比如在處理 時,是將列1234做三個相鄰對換變為列4123,即

1234->1243->1423->4123

於是符號為 ,推廣一下就是,我們要進行這個變換

那麼顯然就需要 次相鄰對換。

我們繼續推廣代數余子式這個概念。

這是乙個 階行列式

關於子式 的代數余子式即為 中劃去 行 列剩下的行列式,符號由 的位置確定,由剛剛的方法將行和列分別進行 和 次相鄰對換可知符號即為 ,即

如果要求的不是一階矩陣的代數余子式,而是 階矩陣的代數余子式,該如何求?

這是乙個 階矩陣 的例子:

所在的列分別是列4,列2,我們要試著把 那列以相鄰對換變換到列1去,就要對換4-1=3次。

當我們繼續試著把 那列變換到列2去時,還是2-2=0次嗎?

在變換 那列時我們已經把 那列從列2變換到列3了,所以還是要對換3-2=1次而不是0次。則一共需要對換(4-1)+(3-2)=4次

為了避免這種麻煩事發生,我們可以先對換 所在的兩列,再進行相鄰對換,即總共需要對換 次

然後,再把 所在行分別變換到行1和行2,要對換(2-1)+(3-2)=2次。這樣符號就為 ,即

根據上面的思路,乙個行列式 關於 的代數余子式的符號可以這樣確定:

先對 所在的列 進行大小排序得到列 ,要對換 次

然後再分別對列 變換到列 ,要相鄰對換 次

最後把 所在的行 分別變換到行 ,要相鄰對換 次

最後,符號就是 ,於是就有

我們定義,前面的叫子式,後面的叫代數余子式。(

2樓:Momona Yang

我們發現二階行列式和三階行列式各項前的符號同逆序數有關,因此我們可以寫出適用二階和三階行列式的表示式,並將其推廣至任意階,即 ,也便是行列式的逆序定義。

我們將這裡的行取排列,即有 ,。

我們從中間任取一數,假設 經過若干次變換成了從小到大的 ,經過若干次變換成了從小到大的 ,那麼其實

這玩意等於啥呢?

我們來舉個例子。比方說 315426,中間取個 3,就是在 3 那裡剌一下,於是就能排成 135 | 246。考慮前 3 個,排在 1、3、5 後面比 1、3、5 小的有 0、1、2 個,即 1-1、3-2、5-3 個。

考慮後 3 個,排在 2、4、6 後面比 2、4、6 小的有 0、0、0 個。

事實上,推廣到任意個數字,時排列中 之後比它小的數有 個;k" eeimg="1"/>之後就這樣的數恒為 0。所以

我們再來考慮這裡的 ,我們瞅瞅逆序定義的行列式能化成啥。

逆序定義裡面行已經是順排了,所以這裡的逆序數都是 0 即可以約去,即:

列就沒那麼幸運了:

這樣我們的 D 就可化成一坨長長的東西。

前面那個括號任取了 k 行 k 列,後面的那個括號就是行列式裡剩下的東西。

我們定義,前面的叫子式,後面的叫代數余子式

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