题目
38.[简答题]计算四阶行列式:}0&7&-10&131&-3&9&-60&2&-5&20&7&-9&12
38.[简答题]计算四阶行列式:
$\begin{vmatrix}0&7&-10&13\\1&-3&9&-6\\0&2&-5&2\\0&7&-9&12\end{vmatrix}$
题目解答
答案
为了计算四阶行列式
\[
\begin{vmatrix}0&7&-10&13\\1&-3&9&-6\\0&2&-5&2\\0&7&-9&12\end{vmatrix},
\]
我们可以使用按行展开的方法。由于第一列有三个零,使用第一列展开将简化计算。行列式可以按第一列展开如下:
\[
\begin{vmatrix}0&7&-10&13\\1&-3&9&-6\\0&2&-5&2\\0&7&-9&12\end{vmatrix} = 0 \cdot \begin{vmatrix}-3&9&-6\\2&-5&2\\7&-9&12\end{vmatrix} - 1 \cdot \begin{vmatrix}7&-10&13\\2&-5&2\\7&-9&12\end{vmatrix} + 0 \cdot \begin{vmatrix}7&-10&13\\-3&9&-6\\7&-9&12\end{vmatrix} - 0 \cdot \begin{vmatrix}7&-10&13\\-3&9&-6\\2&-5&2\end{vmatrix}.
\]
这简化为
\[
- \begin{vmatrix}7&-10&13\\2&-5&2\\7&-9&12\end{vmatrix}.
\]
现在,我们需要计算3x3行列式
\[
\begin{vmatrix}7&-10&13\\2&-5&2\\7&-9&12\end{vmatrix}.
\]
我们可以使用3x3行列式的公式,即
\[
\begin{vmatrix}a&b&c\\d&e&f\\g&h&i\end{vmatrix} = aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh.
\]
代入 $a = 7$,$b = -10$,$c = 13$,$d = 2$,$e = -5$,$f = 2$,$g = 7$,$h = -9$,和 $i = 12$,我们得到
\[
\begin{vmatrix}7&-10&13\\2&-5&2\\7&-9&12\end{vmatrix} = 7 \cdot (-5) \cdot 12 + (-10) \cdot 2 \cdot 7 + 13 \cdot 2 \cdot (-9) - 13 \cdot (-5) \cdot 7 - (-10) \cdot 2 \cdot 12 - 7 \cdot 2 \cdot (-9).
\]
计算每一项,我们有
\[
7 \cdot (-5) \cdot 12 = -420,
\]
\[
(-10) \cdot 2 \cdot 7 = -140,
\]
\[
13 \cdot 2 \cdot (-9) = -234,
\]
\[
13 \cdot (-5) \cdot 7 = -455,
\]
\[
(-10) \cdot 2 \cdot 12 = -240,
\]
\[
7 \cdot 2 \cdot (-9) = -126.
\]
将这些值代回公式中,我们得到
\[
-420 - 140 - 234 + 455 + 240 + 126.
\]
合并同类项,我们有
\[
(-420 - 140 - 234) + (455 + 240 + 126) = -794 + 821 = 27.
\]
因此,3x3行列式的值是27。由于原始行列式是这个值的负数,我们有
\[
-27.
\]
因此,原始行列式的值是
\[
\boxed{-27}.
\]