题目
14.计算下列行列式:-|||-1 a1 0 0 0-|||--1 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a1ba310a0e07780ae8da18641bf0a900.jpg-(a)_(1) a2 ... 0 0-|||-0 -1 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a1ba310a0e07780ae8da18641bf0a900.jpg-(a)_(2) ... o o-|||-(5) ;-|||-: : :-|||-0 0 0 ... https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a1ba310a0e07780ae8da18641bf0a900.jpg-(a)_(n-1) an-|||-o 0 0 -1 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_a1ba310a0e07780ae8da18641bf0a900.jpg-(a)_(n)

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查行列式的计算技巧,特别是对特殊结构行列式的观察与展开方法的应用。
解题核心思路:
- 观察行列式结构:行列式具有明显的三对角线特征,且非零元素分布规律。
- 递推展开法:通过按列展开行列式,发现展开后高阶行列式可降阶为低阶形式,最终归纳出恒等于1的规律。
- 归纳法验证:通过计算低阶行列式(如n=1,2,3)的结果,发现结果恒为1,进而推广到一般情况。
破题关键点:
- 第一列展开:利用第一列中非零元素较少的特点,简化展开过程。
- 递推关系:展开后发现高阶行列式与低阶行列式的关系,最终消去所有变量项,得到恒等于1的结论。
行列式结构分析
给定行列式为n阶矩阵,其结构如下:
- 第1行:$1, a_1, 0, \dots, 0$
- 第2行:$-1, 1-a_1, a_2, 0, \dots, 0$
- 第3行:$0, -1, 1-a_2, a_3, \dots, 0$
- $\vdots$
- 第n行:$0, \dots, -1, 1-a_{n-1}, a_n$
展开法计算
-
按第一列展开:
行列式可表示为:
$D = 1 \cdot M_{11} + (-1)^{2+1} \cdot (-1) \cdot M_{21}$
其中:- $M_{11}$ 是去掉第1行第1列后的$(n-1)$阶行列式。
- $M_{21}$ 是去掉第2行第1列后的$(n-1)$阶行列式。
-
递推关系:
通过递推展开,发现无论n取何值,行列式始终满足:
$D_n = 1 \cdot D_{n-1} + a_1 \cdot D_{n-2} - a_1 \cdot D_{n-2} = D_{n-1}$
结合初始条件$D_1 = 1$,可得$D_n = 1$对任意n成立。