题目
(1)0 1 1 1-|||-1 0 1 1-|||-1 1 0 1-|||-1 1 1 0(2)0 1 1 1-|||-1 0 1 1-|||-1 1 0 1-|||-1 1 1 0(3)0 1 1 1-|||-1 0 1 1-|||-1 1 0 1-|||-1 1 1 0
(1)
(2)
(3)
题目解答
答案
(1)
所以原行列式=-3
(2)
(3)
解析
考查要点:本题主要考查行列式的计算方法,包括行变换化简、列变换化简以及因式分解的应用。
解题思路:
- 题目(1):通过行减法将行列式化为上三角形式,利用上三角行列式的性质直接求解。
- 题目(2):通过列减法消去元素,结合多项式因式分解简化计算。
- 题目(3):通过行变换化简行列式,结合余子式展开或直接计算。
破题关键:灵活运用行列式的行、列变换规则,将复杂行列式转化为易于计算的形式(如上三角或含零元素的结构)。
(1)行列式计算
目标:将行列式化为上三角形式。
-
行变换:
- $R_2 - R_1$:第二行减去第一行,消去首列下方元素。
- $R_3 - R_1$:第三行减去第一行,同理消去元素。
- $R_4 - R_1$:第四行减去第一行。
经过变换后,行列式变为上三角形式,对角线元素为 $3, -1, -1, -1$。
-
计算结果:
上三角行列式的值为对角线元素乘积,即 $3 \times (-1) \times (-1) \times (-1) = -3$。
(2)含变量的行列式
目标:通过列变换提取公因式。
-
列变换:
- $C_3 - 2C_1$:第三列减去第二列的2倍,消去部分元素。
- $C_2 - C_1$:第二列减去第一列,进一步简化。
- $C_4$ 分解:通过列操作将 $C_4$ 分解为 $(1 - x^2)$ 和 $(4 - x^2)$ 的乘积形式。
-
因式分解:
最终行列式可分解为 $-3(1 - x^2)(4 - x^2)$。
(3)复杂行列式化简
目标:通过行变换化简为上三角形式。
- 行变换:
- $R_2 - R_1$:第二行减去第一行,消去首列元素。
- $R_3 - 3R_1$:第三行减去第一行的3倍。
- $R_4 - R_1$:第四行减去第一行。
经过变换后,行列式化简为含零元素的结构,进一步展开计算得结果 $-60$。