線性代數中的行列式計算大總結,行列式計算原來也不難

2020-12-05 小木頭講數學

大家好,我是小木頭。先給大家道個歉,這段時間做數學課題特別忙,概論與數理統計系列的更新有點怠慢,會儘快補上統計部分的內容給大家。慢慢地,我們也要開始更新線性代數部分的知識了。今天我們先來聊聊線性代數中行列式簡史,後面會儘可能總結所有常見的行列式類型的計算方法。

行列式

給大家列個往下我們大概的更新目錄:

第一部分 基礎知識

①行列式的歷史發展。

②行列式的定義和性質(會簡單帶過)。

第二部分 常見行列式計算方法

使用行列式的定義。

使用行列式的性質。

升階法/降階法。

數學歸納法。

遞推法。

⑥拆分法(特別關注,很強大,可以幹倒一片行列式計算。)

構造法。

特徵值法。

拉普拉斯定理。

⑩……

(我國傑出數學家,華羅庚學派的打洞原理也可以給大家講講,特別強大,後面學習矩陣中也會用到。有一句是這麼說:「龍生龍,鳳生鳳,華羅庚的學生會打洞。」)

華羅庚

第三部分 常見行列式類型

上/下角行列式

②「爪」型行列式(「箭」形行列式)

範德蒙德行列式

三對角行列式

循環行列式

⑥……

今天我們先來聊一聊第一部分,行列式的歷史發展。

行列式理論產生於17世紀末。1693年,德國數學家萊布尼茨在解方程組時,把係數分離出來表示了未知量,但當時沒有行列式這個概念。(幾乎同時,日本數學家關孝和在《解夫題元法》中也提到了行列式概念。)

關孝和1642-1708 日本數學

1729年,英國數學家麥克勞林(應該耳熟吧,高數中有麥克勞林展開式),用行列式解出了線性方程組。

1750年,瑞士數學家克萊姆在著作《線性代數分析引論》中,推理出了克萊姆法則,用於解線性方程組。

1172年,法國數學家範德蒙德建立了行列式法展開法則,行列式用子式和代數餘子式表示出來了。

同年,法國數學家拉普拉斯推出了拉普拉斯定理。

19世紀一十年代,法國數學家推出了今天我們所學習的行列式記法形式,並且證明了行列式的乘法原理。

1841年,德國數學家雅可比發表《論行列式的形成與性質》,把以上的發展都總結了,並且給出了函數行列式的相關概念和定理。

此後,行列式理論基本形成,並在不斷發展與應用著,是科學領域中重要的工具之一。

數學強校 普林斯頓大學

今天的分享到這裡就結束了,喜歡的朋友可以點個關注。我們後續會更新一系列數學課程,我們共同學習,一起進步。

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