题目
5阶行列式 D 中次对角线元素之积的那项的符号为负。( )A. 对B. 错
5阶行列式 $ D $ 中次对角线元素之积的那项的符号为负。( )
A. 对
B. 错
题目解答
答案
B. 错
解析
本题考查行列式中项的符号的确定,解题思路是先写出 5 阶行列式中次对角线元素之积的项,再根据排列的逆序数来确定该项的符号。
步骤一:写出 5 阶行列式中次对角线元素之积的项
对于 5 阶行列式,次对角线元素分别为 $a_{15},a_{24},a_{33},a_{42},a_{51}$,所以次对角线元素之积的项为 $a_{15}a_{24}a_{33}a_{42}a_{51}$。
步骤二:确定该项列标排列的逆序数
在该项中,列标排列为 $54321$。逆序数是指在一个排列中,如果一对数的前后位置与大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么它们就称为一个逆序,一个排列中逆序的总数就称为这个排列的逆序数。
计算排列 $54321$ 的逆序数:
- 从第一个数 $5$ 开始,它后面比它小的数有 $4$ 个($4,3,2,1$),所以逆序数为 $4$;
- 接着看 $4$,它后面比它小的数有 $3$ 个($3,2,1$),逆序数增加 $3$;
- 再看 $3$,它后面比它小的数有 $2$ 个($2,1$),逆序数增加 $2$;
- 然后看 $2$,它后面比它小的数有 $1$ 个($1$),逆序数增加 $1$;
- 最后 $1$ 后面没有比它小的数,逆序数为 $0$。
将所有逆序数相加,可得排列 $54321$ 的逆序数 $t = 4 + 3 + 2 + 1+0=\frac{4\times(4 + 1)}{2}=10$。
步骤三:根据逆序数确定该项的符号
根据行列式的定义,$n$ 阶行列式中项 $a_{1j_1}a_{2j_2}\cdots a_{nj_n}$ 的符号为 $(-1)^t$,其中 $t$ 是列标排列 $j_1j_2\cdots j_n$ 的逆序数。
因为 $t = 10$,所以 $(-1)^{10}=1$,这表明次对角线元素之积的那项的符号为正,而不是负。