题目
17、设 =((a)_(1),(a)_(2),(a)_(3)), α1,α2,α3为3维列向量 |A|=-4 则行列式-|||-|(a)_(3)+3(a)_(1),(a)_(2),4(a)_(1)|= __

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查行列式的性质,特别是列的线性组合、列交换对行列式符号的影响以及行列式中公因子的提取。
解题核心思路:
- 拆分行列式:利用行列式列的线性性质,将第一列的组合形式拆分为两个行列式的和。
- 简化计算:其中一个行列式因列成比例而直接为0,另一个行列式通过列交换和提取公因子转化为已知行列式的形式。
- 符号处理:注意列交换次数对行列式符号的影响,以及公因子提取时的倍数关系。
破题关键点:
- 拆分第一列:将$\alpha_3 + 3\alpha_1$拆分为$\alpha_3$和$3\alpha_1$分别形成的行列式。
- 判断第二个行列式为0:若两列成比例,则行列式为0。
- 列交换与符号调整:通过列交换将行列式转化为已知形式,并调整符号。
步骤1:拆分行列式
根据行列式列的线性性质,原式可拆分为:
$\begin{aligned}|{\alpha_3 + 3\alpha_1, \alpha_2, 4\alpha_1}| &= |{\alpha_3, \alpha_2, 4\alpha_1}| + |{3\alpha_1, \alpha_2, 4\alpha_1}|.\end{aligned}$
步骤2:分析第二个行列式
第二个行列式中,第一列是$3\alpha_1$,第三列是$4\alpha_1$,两列成比例,因此:
$|{3\alpha_1, \alpha_2, 4\alpha_1}| = 0.$
步骤3:计算第一个行列式
第一个行列式为$|{\alpha_3, \alpha_2, 4\alpha_1}|$,通过列交换和提取公因子化简:
- 交换第一列和第三列,行列式符号变号:
$|{\alpha_3, \alpha_2, 4\alpha_1}| = -|{4\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3}|.$ - 提取第三列的公因子4:
$-|{4\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3}| = -4|{\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3}|.$ - 代入已知条件$|{\alpha_1, \alpha_2, \alpha_3}| = -4$:
$-4 \times (-4) = 16.$
步骤4:合并结果
原式最终结果为:
$16 + 0 = 16.$