線性代數入門——利用分塊矩陣計算行列式的方法和典型例題

2021-02-19 數學若只如初見

系列簡介:這個系列文章講解線性代數的基礎內容,注重學習方法的培養。線性代數課程的一個重要特點(也是難點)是概念眾多,而且各概念間有著千絲萬縷的聯繫,對於初學者不易理解的問題我們會不惜筆墨加以解釋。在內容上,以國內的經典教材「同濟版線性代數」為藍本,並適當選取了一些補充材料以開闊讀者的視野。本系列文章適合作為初學線性代數時的課堂同步輔導,也可作為考研複習的參考資料。文章中的例題大多為紮實基礎的常規題目和幫助加深理解的概念辨析題,並有相當數量的歷年考研試題。對於一些難度較大或對理解所學知識有幫助的「經典好題」,我們會詳細講解。閱讀更多「線性代數入門」系列文章,歡迎關注數學若只如初見

上一節中我們介紹了關於分塊矩陣行列式的一些相關性質,這些性質可以用來簡化某些「數值型」行列式的計算,例如在考研題目中經常出現一些四階行列式的計算,本節我們來介紹此類題目的解法和典型例題。(由於公式較多,故正文採用圖片形式給出。)

二、分塊法計算行列式的典型例題。(先利用行列式性質化為分塊對角矩陣,再利用上一節中介紹的分塊對角矩陣行列式的計算公式。)

關於行列式基本性質的介紹見下文:

線性代數入門——行列式的基本性質總結及一些須要注意的問題

三、例1的其它解法。(利用按行、列展開是最容易想到的方法,技巧性低,且計算量也不是很大。)

關於行列式按行(列)展開的基礎知識介紹見下文:

線性代數入門——利用按行(列)展開計算行列式的基本方法

四、利用行列式性質計算「分塊」行列式的典型例題。

五、例2的另一種解法及評註。(上一節中我們介紹了此方法中用到的公式,再次強調不要「誤用」公式!)

六、習題及對考研試題命題特點的一些說明。

上一篇:線性代數入門——分塊矩陣的行列式性質

謝謝支持!

相關焦點

  • 考研數學:分塊矩陣的運算及其應用
    矩陣是線性代數中最基本的概念和工具,它就像細胞一樣,幾乎貫穿於線性代數的每一個章節和知識點。對於一些行數和列數較高的矩陣,為了簡化分析和計算,時常用若干條橫線和豎線將一個大矩陣劃分成許多小矩陣,這些小矩陣稱為子塊,由子塊組成的矩陣就稱為分塊矩陣。
  • 線性代數入門——伴隨矩陣的定義及其基本性質
    在內容上,以國內的經典教材「同濟版線性代數」為藍本,並適當選取了一些補充材料以開闊讀者的視野。本系列文章適合作為初學線性代數時的課堂同步輔導,也可作為考研複習的參考資料。文章中的例題大多為紮實基礎的常規題目和幫助加深理解的概念辨析題,並有相當數量的歷年考研試題。對於一些難度較大或對理解所學知識有幫助的「經典好題」,我們會詳細講解。
  • 線性代數入門——矩陣的按行、列分塊及其簡單應用
    在內容上,以國內的經典教材「同濟版線性代數」為藍本,並適當選取了一些補充材料以開闊讀者的視野。本系列文章適合作為初學線性代數時的課堂同步輔導,也可作為考研複習的參考資料。文章中的例題大多為紮實基礎的常規題目和幫助加深理解的概念辨析題,並有相當數量的歷年考研試題。對於一些難度較大或對理解所學知識有幫助的「經典好題」,我們會詳細講解。
  • 線性代數中行列式計算總結,學會這些方法,拿下行列式的半壁江山
    小編把線性代數的內容劃分成24部分,對應著太極拳24式。上一節中我們學習的是「起手勢」,其主要內容是回顧了行列式(determinant)的發展歷史及學習了行列式計算的定義法、利用行列式性質的方法、升階法、降階法、拉普拉斯(laplace)定理(The big formula)。
  • 線性代數入門——矩陣乘法的定義及其意義
    在內容上,以國內的經典教材「同濟版線性代數」為藍本,並適當選取了一些補充材料以開闊讀者的視野。本系列文章適合作為初學線性代數時的課堂同步輔導,也可作為考研複習的參考資料。文章中的例題大多為紮實基礎的常規題目和幫助加深理解的概念辨析題,並有相當數量的歷年考研試題。對於一些難度較大或對理解所學知識有幫助的「經典好題」,我們會詳細講解。
  • 考研線性代數行列式與矩陣部分重點解析
    以下是對於線性代數行列式與矩陣部分的重點解析,供參考。  一、 行列式  行列式是線性代數中的基本運算。該部分單獨出題情況不多,很多時候,考試將其與其它知識點(矩陣、線性方程組、特徵值與特徵向量等)結合起來考查。行列式的重點是計算,包括數值型行列式、抽象型行列式和含參數行列式的計算。
  • 線性代數:特殊行列式總結及其幾何意義,這些數學老師不會講
    在前面,小編已經給大家總結過了常見行列式計算的方法,包括定義法、利用行列式性質的方法、升階法、降階法、遞推法、數學歸納法、拆分法等等。下面我們接著介紹的是,線性代數中的一些特殊行列式的計算。(小編通常把它叫做為「借斜化直」法,也就是借斜邊化直角邊,每個人的習慣可能不同,大家根據自己的情況對這個方法取名就可以了。)典型例題1:
  • 2016考研數學線性代數複習重點:行列式與矩陣
    以下內容是線性代數行列式與矩陣部分的重點解析,希望對考生複習有所幫助。   一、 行列式   行列式是線性代數中的基本運算。該部分單獨出題情況不多,很多時候,考試將其與其它知識點(矩陣、線性方程組、特徵值與特徵向量等)結合起來考查。
  • 線性代數:行列式難?看看數學之父華羅庚的方法,用牛刀殺雞!
    (1)當矩陣A可逆時(即DetA≠0),我們對圖中矩陣A、B、C、D組成的分塊矩陣進行初等行變換,對矩陣A乘以矩陣CA加到在C上,如此一來,我們就用矩陣A幹掉了矩陣C,然後直接取行列式即可得到我們圖中的答案。
  • 2016考研數學線性代數重點詳解:行列式與矩陣
    而且不只是考察行列式的概念、性質、運算,與行列式有關的考題也不少,例如方陣的行列式、逆矩陣、向量組的線性相關性、矩陣的秩、線性方程組、特徵值、正定二次型與正定矩陣等問題中都會涉及到行列式。如果試卷中沒有獨立的行列式的試題,必然會在其他章、節的試題中得以體現。所以一定要熟練掌握行列式常用的計算方法。
  • 2017考研線性代數核心考點:特徵值與行列式
    考研衝刺複習階段,新東方網考研頻道帶大家來梳理數學各科核心考點,把重要知識點進行鞏固,熟練把握相關題型和技巧。下面是線性代數核心考點:特徵值與行列式。   【小結】:本題用到了分塊矩陣行列式的計算公式,也即拉普拉斯展開式。它在行列式計算中的作用與行列式的展開定理類似,都是將行列式降階,進而降低計算難度。而通常情況下,它降階的速度往往比展開定理更快。
  • 2017考研線性代數核心考點:方陣的行列式
    考研衝刺複習階段,新東方網考研頻道帶大家來梳理數學各科核心考點,把重要知識點進行鞏固,熟練把握相關題型和技巧。下面是線性代數核心考點:方陣的行列式。   【小結】:本題用到了分塊矩陣行列式的計算公式,也即拉普拉斯展開式。它在行列式計算中的作用與行列式的展開定理類似,都是將行列式降階,進而降低計算難度。而通常情況下,它降階的速度往往比展開定理更快。
  • 專題二:行列式的計算公式
    專題二:行列式的計算公式本部分主要介紹行列式計算的一些公式,這些公式基本上都與分塊矩陣有關.
  • 2012考研數學線性代數重點內容和典型題型總結
    下面,萬學海文就將線代中重點內容和典型題型做了總結,希望對2012年考研的同學們學習有幫助。行列式在整張試卷中所佔比例不是很大,一般以填空題、選擇題為主,它是必考內容,不只是考察行列式的概念、性質、運算,與行列式有關的考題也不少,例如方陣的行列式、逆矩陣、向量組的線性相關性、矩陣的秩、線性方程組、特徵值、正定二次型與正定矩陣等問題中都會涉及到行列式.如果試卷中沒有獨立的行列式的試題,必然會在其他章、節的試題中得以體現.行列式的重點內容是掌握計算行列式的方法,計算行列式的主要方法是降階法
  • 2012年考研數學線性代數重點內容和典型題型
    下面,萬學海文就將線代中重點內容和典型題型做了總結,希望對2012年考研的同學們學習有幫助。行列式在整張試卷中所佔比例不是很大,一般以填空題、選擇題為主,它是必考內容,不只是考察行列式的概念、性質、運算,與行列式有關的考題也不少,例如方陣的行列式、逆矩陣、向量組的線性相關性、矩陣的秩、線性方程組、特徵值、正定二次型與正定矩陣等問題中都會涉及到行列式.如果試卷中沒有獨立的行列式的試題,必然會在其他章、節的試題中得以體現.行列式的重點內容是掌握計算行列式的方法,計算行列式的主要方法是降階法
  • 數學篇:考研線性代數知識點歸類
    比如:行列式性質②大部分考研難度的題目都具有一定綜合性,編者不好編輯例題。比如:行列式內容中,抽象行列式涉及矩陣內容(此時矩陣還沒有學習)矩陣內容中秩的相關概念需要用向量和方程組的知識理解(此時向量還沒有學習)⑵、網課老師深淺把握不好張宇:線性代數講得深!他可以把深層次原因講出來,但是作為新手,你會質疑老師的能力!
  • 線性代數(2):矩陣運算之矩陣加法、乘法、除法
    授人予魚不如授人予漁,在《線性代數》的學習中,方法尤為重要。下面就讓我們一起解決《線性代數》中令人頭痛的——矩陣的加法運算吧!
  • 衝刺階段線性代數行列式及矩陣章節複習過後看法
    今天是國慶長假第二天,早上看了看考研數學的線性代數部分,主要看的前兩章的內容,行列式和矩陣,比較簡單,我的理解是考到行列式和矩陣的內容,大家應該是要拿完分數的。那麼行列式大家都很複習,我複習的時候用的李永樂老師的線性代數講義以及他的視頻課程,我個人認為在線性代數方面他講的是最好的,最能把線性代數的各個章節聯繫起來進行串講。當然考研黨的聽課方式都不一樣,這個不強求大家想法和我一樣。
  • 重要解題方法|分塊矩陣知識總結
    (2)按行或列分當遇到向量問題、方程組問題以及求秩問題時,可以按此方法分塊。按此方法分塊後,有如下運算法則:若A是m×n矩陣,B是n×s矩陣,且AB=O,對B和O矩陣按列分塊有即B的列向量是齊次方程組
  • 線性代數入門——矩陣的轉置運算及對稱矩陣的概念
    系列簡介:這個系列文章講解線性代數的基礎內容,注重學習方法的培養。