完成下面的解题过程(共10空):求解三元线性方程组x_{1)-2 x_(2)+x_(3)=-2 2 x_(1)+x_(2)-3 x_(3)=1 -x_(1)+x_(2)-x_(3)=0.解 方程组的系数行列式D=|1 & -2 & 1 2 & 1 & -3 -1 & 1 & -1|= ___ neq 0,而D_(1)=|-2 & 1 1 & -3 1 & -1|= ___ ,D_(3)=|1 & -2 & -2 2 & 1 & 1 -1 & 1 & 0|= ___ .故所求方程组的解为:x_(1)=(D_(1))/(D)= ___ ,x_(2)=(D_(2))/(D)= ___ ,x_(3)=(D_(3))/(D)= ___ .
题目解答
答案
解析
本题考查克拉默法则的应用,即通过计算行列式求解三元线性方程组。解题核心在于:
- 计算系数行列式$D$,判断是否非零;
- 构造并计算$D_1, D_2, D_3$(分别用常数项替换系数矩阵的第1、2、3列);
- 代入公式$x_i = \frac{D_i}{D}$求解各变量。
计算系数行列式$D$
$D = \begin{vmatrix} 1 & -2 & 1 \\ 2 & 1 & -3 \\ -1 & 1 & -1 \end{vmatrix} = 1 \cdot (1 \cdot (-1) - (-3) \cdot 1) - (-2) \cdot (2 \cdot (-1) - (-3) \cdot (-1)) + 1 \cdot (2 \cdot 1 - 1 \cdot (-1)) = -5$
计算$D_1$(替换第1列为常数项)
$D_1 = \begin{vmatrix} -2 & -2 & 1 \\ 1 & 1 & -3 \\ 0 & 1 & -1 \end{vmatrix} = -2 \cdot (1 \cdot (-1) - (-3) \cdot 1) - (-2) \cdot (1 \cdot (-1) - (-3) \cdot 0) + 1 \cdot (1 \cdot 1 - 1 \cdot 0) = -5$
计算$D_2$(替换第2列为常数项)
$D_2 = \begin{vmatrix} 1 & -2 & 1 \\ 2 & 1 & -3 \\ -1 & 0 & -1 \end{vmatrix} = 1 \cdot (1 \cdot (-1) - (-3) \cdot 0) - (-2) \cdot (2 \cdot (-1) - (-3) \cdot (-1)) + 1 \cdot (2 \cdot 0 - 1 \cdot (-1)) = -10$
计算$D_3$(替换第3列为常数项)
$D_3 = \begin{vmatrix} 1 & -2 & -2 \\ 2 & 1 & 1 \\ -1 & 1 & 0 \end{vmatrix} = 1 \cdot (1 \cdot 0 - 1 \cdot 1) - (-2) \cdot (2 \cdot 0 - 1 \cdot (-1)) + (-2) \cdot (2 \cdot 1 - 1 \cdot (-1)) = -5$
求解变量
$x_1 = \frac{D_1}{D} = \frac{-5}{-5} = 1, \quad x_2 = \frac{D_2}{D} = \frac{-10}{-5} = 2, \quad x_3 = \frac{D_3}{D} = \frac{-5}{-5} = 1$