题目
6.设A=}1&1&4&52&1&1&13&2&2&10&0&3&1=____。
6.设$A=\begin{pmatrix}1&1&4&5\\2&1&1&1\\3&2&2&1\\0&0&3&1\end{pmatrix}$,$A_{ij}$表示|A|中(i,j)元的代数余子式,则$A_{11}-A_{12}+A_{13}=$____。
题目解答
答案
为了找到 $ A_{11} - A_{12} + A_{13} $ 的值,其中 $ A_{ij} $ 是矩阵 $ A $ 的行列式中 $(i,j)$-元的代数余子式,我们首先需要回忆代数余子式的定义。元素 $ a_{ij} $ 的代数余子式 $ A_{ij} $ 由 $ A_{ij} = (-1)^{i+j} M_{ij} $ 给出,其中 $ M_{ij} $ 是元素 $ a_{ij} $ 的余子式,即从 $ A $ 中移除第 $ i $ 行和第 $ j $ 列后得到的子矩阵的行列式。
给定矩阵 $ A = \begin{pmatrix} 1 & 1 & 4 & 5 \\ 2 & 1 & 1 & 1 \\ 3 & 2 & 2 & 1 \\ 0 & 0 & 3 & 1 \end{pmatrix} $,我们需要计算 $ A_{11} $,$ A_{12} $,和 $ A_{13} $。
1. 计算 $ A_{11} $:
\[
A_{11} = (-1)^{1+1} M_{11} = M_{11}
\]
余子式 $ M_{11} $ 是从 $ A $ 中移除第一行和第一列后得到的子矩阵的行列式:
\[
M_{11} = \begin{vmatrix} 1 & 1 & 1 \\ 2 & 2 & 1 \\ 0 & 3 & 1 \end{vmatrix}
\]
我们可以沿第一行展开这个行列式:
\[
M_{11} = 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 1 \end{vmatrix} - 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 0 & 1 \end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 2 \\ 0 & 3 \end{vmatrix} = 1 \cdot (2 \cdot 1 - 1 \cdot 3) - 1 \cdot (2 \cdot 1 - 1 \cdot 0) + 1 \cdot (2 \cdot 3 - 2 \cdot 0) = 1 \cdot (-1) - 1 \cdot 2 + 1 \cdot 6 = -1 - 2 + 6 = 3
\]
因此,$ A_{11} = 3 $。
2. 计算 $ A_{12} $:
\[
A_{12} = (-1)^{1+2} M_{12} = -M_{12}
\]
余子式 $ M_{12} $ 是从 $ A $ 中移除第一行和第二列后得到的子矩阵的行列式:
\[
M_{12} = \begin{vmatrix} 2 & 1 & 1 \\ 3 & 2 & 1 \\ 0 & 3 & 1 \end{vmatrix}
\]
我们可以沿第一行展开这个行列式:
\[
M_{12} = 2 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 1 \end{vmatrix} - 1 \cdot \begin{vmatrix} 3 & 1 \\ 0 & 1 \end{vmatrix} + 1 \cdot \begin{vmatrix} 3 & 2 \\ 0 & 3 \end{vmatrix} = 2 \cdot (2 \cdot 1 - 1 \cdot 3) - 1 \cdot (3 \cdot 1 - 1 \cdot 0) + 1 \cdot (3 \cdot 3 - 2 \cdot 0) = 2 \cdot (-1) - 1 \cdot 3 + 1 \cdot 9 = -2 - 3 + 9 = 4
\]
因此,$ A_{12} = -4 $。
3. 计算 $ A_{13} $:
\[
A_{13} = (-1)^{1+3} M_{13} = M_{13}
\]
余子式 $ M_{13} $ 是从 $ A $ 中移除第一行和第三列后得到的子矩阵的行列式:
\[
M_{13} = \begin{vmatrix} 2 & 1 & 1 \\ 3 & 2 & 1 \\ 0 & 0 & 1 \end{vmatrix}
\]
我们可以沿第三行展开这个行列式:
\[
M_{13} = 1 \cdot \begin{vmatrix} 2 & 1 \\ 3 & 2 \end{vmatrix} = 1 \cdot (2 \cdot 2 - 1 \cdot 3) = 1 \cdot 1 = 1
\]
因此,$ A_{13} = 1 $。
现在,我们可以找到 $ A_{11} - A_{12} + A_{13} $ 的值:
\[
A_{11} - A_{12} + A_{13} = 3 - (-4) + 1 = 3 + 4 + 1 = 8
\]
因此,答案是 $\boxed{8}$。