题目
1 2 2 2-|||-2 2 2 2-|||-2 2 3 ... 2-|||-:-|||-2 2 2通过计算以上n阶行列式可知,当1 2 2 2-|||-2 2 2 2-|||-2 2 3 ... 2-|||-:-|||-2 2 2时,该行列式的值为()A -48 B 24 C 48 D -24

通过计算以上n阶行列式可知,当
时,该行列式的值为()
A -48
B 24
C 48
D -24
题目解答
答案
解:
观察行列式,主对角线元素从1开始依次增加到n,其余元素均为2,所以选择保留第二行,将每行减去第二行,行列式值保持不变。

利用行列式的性质,第二行加上二倍第一行,得到上三角行列式
当
时,该行列式的值为
解析
考查要点:本题主要考查行列式的性质及行变换的应用,特别是利用上三角行列式主对角线元素乘积的性质简化计算。
解题核心思路:
- 构造上三角行列式:通过行变换将原行列式转化为上三角形式,此时行列式的值等于主对角线元素的乘积。
- 关键操作:保留某一行(如第二行),将其他行减去该行,制造主对角线下方的零元素。
破题关键点:
- 选择合适的行进行变换,使得变换后的行列式呈现上三角结构。
- 注意符号变化,尤其是主对角线元素的符号对最终结果的影响。
行列式结构:
当 $n=6$ 时,行列式为:
$\begin{vmatrix}1 & 2 & 2 & 2 & 2 & 2 \\2 & 2 & 2 & 2 & 2 & 2 \\2 & 2 & 3 & 2 & 2 & 2 \\2 & 2 & 2 & 4 & 2 & 2 \\2 & 2 & 2 & 2 & 5 & 2 \\2 & 2 & 2 & 2 & 2 & 6 \\\end{vmatrix}$
行变换过程:
-
保留第二行,将其他行减去第二行:
- 第一行变为:$[1-2, 2-2, 2-2, 2-2, 2-2, 2-2] = [-1, 0, 0, 0, 0, 0]$
- 第三行变为:$[2-2, 2-2, 3-2, 2-2, 2-2, 2-2] = [0, 0, 1, 0, 0, 0]$
- 第四行变为:$[2-2, 2-2, 2-2, 4-2, 2-2, 2-2] = [0, 0, 0, 2, 0, 0]$
- 第五行变为:$[2-2, 2-2, 2-2, 2-2, 5-2, 2-2] = [0, 0, 0, 0, 3, 0]$
- 第六行变为:$[2-2, 2-2, 2-2, 2-2, 2-2, 6-2] = [0, 0, 0, 0, 0, 4]$
-
新行列式结构:
$\begin{vmatrix}-1 & 0 & 0 & 0 & 0 & 0 \\2 & 2 & 2 & 2 & 2 & 2 \\0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 0 \\0 & 0 & 0 & 2 & 0 & 0 \\0 & 0 & 0 & 0 & 3 & 0 \\0 & 0 & 0 & 0 & 0 & 4 \\\end{vmatrix}$ -
计算上三角行列式:
主对角线元素为 $-1, 2, 1, 2, 3, 4$,乘积为:
$(-1) \times 2 \times 1 \times 2 \times 3 \times 4 = -48$