题目
3.若a_(1),a_(2),a_(3),beta_(1),beta_(2)都是4维列向量,且4阶行列式|a_(1)a_(2)a_(3)beta_(1)|=m,|a_(1)a_(2)beta_(2)a_(3)|=n,则4阶行列式|a_(3)a_(2)a_(1)beta_(1)+beta_(2)|等于()A. m+nB. -m+nC. m-nD. n-m
3.若$a_{1},a_{2},a_{3},\beta_{1},\beta_{2}$都是4维列向量,且4阶行列式$|a_{1}a_{2}a_{3}\beta_{1}|=m$,$|a_{1}a_{2}\beta_{2}a_{3}|=n$,则4阶行列式$|a_{3}a_{2}a_{1}\beta_{1}+\beta_{2}|$等于()
A. m+n
B. -m+n
C. m-n
D. n-m
题目解答
答案
D. n-m
解析
本题考查行列式的性质,特别是列交换对行列式符号的影响以及行列式的多线性性质。解题的关键在于:
- 列交换次数决定符号变化:交换两列会改变行列式的符号,交换次数为奇数次时符号取负,偶数次则不变。
- 行列式的线性性:若某一列是两个向量的和,则行列式可分解为两个行列式的和,其余列保持不变。
步骤1:分解目标行列式
目标行列式为$|a_3\ a_2\ a_1\ (\beta_1+\beta_2)|$,根据行列式的线性性,可分解为:
$|a_3\ a_2\ a_1\ \beta_1| + |a_3\ a_2\ a_1\ \beta_2|$
步骤2:计算第一部分$|a_3\ a_2\ a_1\ \beta_1|$
原行列式$|a_1\ a_2\ a_3\ \beta_1|=m$,将第一列与第三列交换得到$|a_3\ a_2\ a_1\ \beta_1|$,交换一次列,符号取负:
$|a_3\ a_2\ a_1\ \beta_1| = -m$
步骤3:计算第二部分$|a_3\ a_2\ a_1\ \beta_2|$
原行列式$|a_1\ a_2\ \beta_2\ a_3|=n$,需调整列顺序为$a_3\ a_2\ a_1\ \beta_2$:
- 交换第一列与第四列,得到$|a_3\ a_2\ \beta_2\ a_1|$,符号取负;
- 再交换第三列与第四列,得到$|a_3\ a_2\ a_1\ \beta_2|$,符号再次取负,总符号为$(-1)^2=1$;
因此:
$|a_3\ a_2\ a_1\ \beta_2| = n$
步骤4:合并结果
将两部分相加:
$|a_3\ a_2\ a_1\ (\beta_1+\beta_2)| = -m + n = n - m$