题目
计算行列式D=1 2 3 4-|||-1 0 1 2-|||-3 -1 .-1 0-|||-1 2 0 -5的值.
计算行列式D=
的值.
的值.题目解答
答案
解:

.解析
考查要点:本题主要考查行列式的展开计算,特别是利用代数余子式进行展开的方法。关键在于选择合适的列或行展开,以简化计算过程。
解题核心思路:
- 观察行列式结构,优先选择元素较多或存在零元素的行/列展开,减少计算量。
- 代数余子式的计算:需注意符号因子$(-1)^{i+j}$和对应余子式(去掉第$i$行第$j$列后的子行列式)。
- 分步计算,避免直接展开高阶行列式,通过降阶逐步简化。
破题关键点:
- 选择第四列展开,因其包含零元素(第三行第四列),可减少一项计算。
- 准确计算各代数余子式,尤其是符号和子行列式的值。
行列式展开步骤:
给定行列式:
$D = \begin{vmatrix}1 & 2 & 3 & 4 \\1 & 0 & 1 & 2 \\3 & -1 & -1 & 0 \\1 & 2 & 0 & -5\end{vmatrix}$
按第四列展开:
$D = 4 \cdot A_{14} + 2 \cdot A_{24} + 0 \cdot A_{34} + (-5) \cdot A_{44}$
计算各代数余子式:
-
$A_{14}$:
- 符号因子:$(-1)^{1+4} = -1$
- 余子式$M_{14}$:
$\begin{vmatrix} 1 & 0 & 1 \\ 3 & -1 & -1 \\ 1 & 2 & 0 \end{vmatrix} = 1 \cdot [(-1)(0) - (-1)(2)] - 0 \cdot [\cdots] + 1 \cdot [3 \cdot 2 - (-1) \cdot 1] = 2 + 7 = 9$ - $A_{14} = -9$
-
$A_{24}$:
- 符号因子:$(-1)^{2+4} = 1$
- 余子式$M_{24}$:
$\begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 3 & -1 & -1 \\ 1 & 2 & 0 \end{vmatrix} = 1 \cdot [(-1)(0) - (-1)(2)] - 2 \cdot [\cdots] + 3 \cdot [3 \cdot 2 - (-1) \cdot 1] = 2 + 21 = 21$ - $A_{24} = 21$
-
$A_{44}$:
- 符号因子:$(-1)^{4+4} = 1$
- 余子式$M_{44}$:
$\begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 1 & 0 & 1 \\ 3 & -1 & -1 \end{vmatrix} = 1 \cdot [0 \cdot (-1) - 1 \cdot (-1)] - 2 \cdot [\cdots] + 3 \cdot [1 \cdot (-1) - 0 \cdot 3] = 1 + 8 - 3 = 6$ - $A_{44} = 6$
代入计算:
$$
D = 4 \cdot (-9) + 2 \cdot 21 + (-5) \cdot 6 = -36 + 42 - 30 = -24
---