SOS | 3 1 -1 2| 计算行列式 D=|-5 1 3 -4|.| 2 0 1 -1| | 1 -5 3 -3|3 1 -1 2-|||-计算行列式D= -5 1 3 -4-|||-2 0 1 -1 o-|||-1 -5 3 -3-|||-设A=(1/2 2 0 3 -1 ),B= (-4x-3x=0 .
SOS | 3 1 -1 2| 计算行列式 D=|-5 1 3 -4|.| 2 0 1 -1| | 1 -5 3 -3|

题目解答
答案
解
3 1 -1 2
-5 1 3 -4
2 0 1 -1
1 -5 3 -3
c1-3c2,c3+c2,c4-2c2得
0 1 0 0
-8 1 4 -6
2 0 1 -1
16 -5 -2 7
降阶得
-8 4 -6
- 2 1 -1
16 -2 7
c1-2c2,c3+c2得
-16 4 -2
- 0 1 0
20 -2 5
降阶得
-16 -2
- =-(-16×5+2×20)=40
20 5
解析
本题考查四阶行列式的计算,核心思路是通过列变换将行列式化简为易于计算的形式,再利用降阶法逐步展开。关键在于:
- 通过列线性组合创造零元素,简化行列式结构;
- 代数余子式展开时优先选择零元素较多的行或列;
- 多次降阶,将高阶行列式转化为低阶行列式计算。
初始行列式
$D = \begin{vmatrix}3 & 1 & -1 & 2 \\-5 & 1 & 3 & -4 \\2 & 0 & 1 & -1 \\1 & -5 & 3 & -3\end{vmatrix}$
第一步列变换
对原行列式进行列变换:
- $C_1 \leftarrow C_1 - 3C_2$:消去第一列下方元素;
- $C_3 \leftarrow C_3 + C_2$:简化第三列;
- $C_4 \leftarrow C_4 - 2C_2$:简化第四列。
变换后行列式为:
$\begin{vmatrix}0 & 1 & 0 & 0 \\-8 & 1 & 4 & -6 \\2 & 0 & 1 & -1 \\16 & -5 & -2 & 7\end{vmatrix}$
第一次降阶
展开第一行,仅保留非零元素:
$D = 1 \cdot (-1)^{1+2} \cdot \begin{vmatrix}-8 & 4 & -6 \\2 & 1 & -1 \\16 & -2 & 7\end{vmatrix}$
第二步列变换
对子行列式进行列变换:
- $C_1 \leftarrow C_1 - 2C_2$:消去第一列下方元素;
- $C_3 \leftarrow C_3 + C_2$:简化第三列。
变换后子行列式为:
$\begin{vmatrix}-16 & 4 & -2 \\0 & 1 & 0 \\20 & -2 & 5\end{vmatrix}$
第二次降阶
展开第二行,仅保留非零元素:
$\begin{vmatrix}-16 & -2 \\20 & 5\end{vmatrix}$
计算最终结果
$\text{结果} = (-16 \times 5) - (-2 \times 20) = -80 + 40 = -40 \\ D = (-1)^{1+2} \cdot (-1)^{2+2} \cdot (-40) = 40$