题目
不用计算,证明:行列式1 2 3 4-|||-3 -1 6 7-|||-41 -7 -9 0-|||--9 21 32 1-|||-__一定是 5 的整数倍。
不用计算,证明:行列式
一定是 5 的整数倍。
题目解答
答案
证明:
∴该行列式一定是5的倍数
解析
考查要点:本题主要考查行列式的性质及其整除性判断,重点在于观察行列式的结构特征,通过行(列)变换或因式分解等方法,找到隐含的公因数。
解题核心思路:
- 不直接展开行列式,而是通过分析行列式的行或列是否存在公共因子,或能否通过行变换构造出公共因子。
- 利用行列式的整除性:若行列式中某一行(列)的所有元素均为5的倍数,则行列式整体为5的倍数;或通过行(列)加减操作构造出这样的行(列)。
破题关键点:
- 观察行列式是否存在某行(列)元素之和为5的倍数,或通过行(列)加减操作使某行(列)元素均为5的倍数。
- 提取公因子:若某行(列)元素均为5的倍数,则行列式可提取公因子5,从而证明结论。
步骤1:构造含公因子的行(列)
假设原行列式为$D$,若存在某一行(例如第$k$行)的元素均为5的倍数,则直接提取公因子5,得$D=5 \cdot D'$,其中$D'$为另一行列式,因此$D$是5的倍数。
步骤2:通过行变换构造公因子
若原行列式中没有明显含公因子的行(列),可通过行加减操作构造。例如:
- 将其他行的元素线性组合后加到某一行,使得该行所有元素均成为5的倍数。
- 提取公因子5,剩余部分仍为整数行列式,故原行列式为5的倍数。
步骤3:模5分析法
若行列式中元素满足:对任意元素$a_{ij}$,存在$a_{ij} \equiv b_{ij} \pmod{5}$,且模5后的行列式$\det(B)=0$,则原行列式$\det(A)$必为5的倍数。