条件
设 是 阶方阵, 为其行列式。
结论
核心性质
- 转置不变性:。
- 多线性:行列式对每一行(列)是线性的。若第 行 ,则 且 。
- 反对称性:交换两行(列),行列式变号。
- 两行相同 ⇒ 行列式为 0。
- 某行乘以常数加到另一行,行列式不变。
- 某行全为 0 ⇒ 行列式为 0。
- 三角矩阵的行列式等于对角元乘积:若 是上三角或下三角,则 。
证明(概要)
性质 1:由完全展开定义, 的求和项与 ——对应(),符号相同。
性质 2:展开式中每项恰含一个第 行元素,故该行线性叠加时整个和式也线性叠加。
性质 3:交换两行使列标排列的逆序数变化 , 变号。
性质 4:由性质 3:交换相同两行得 ,故 。
性质 5:将新行拆为原行 + 倍加行,由多线性和两行相同推得。
性质 6:由多线性提公因子 即得。
性质 7:上三角阵的展开式中,只有恒等排列 的项非零(其他项必含下三角区域的零元素),故 。
常见错误
- ✗ 认为”某行乘以常数加到另一行”会改变行列式。实际上行列式不变——这是初等变换中唯一不改变行列式的操作。
- ✗ 混淆”提公因子”和”行列式乘法”: 乘一行提 , 乘整个矩阵提 (因为每行都乘了 )。
- ✗ 误认为行列式对矩阵乘法是线性的:。
推论与应用
- 这些性质是计算行列式的实用工具:先用行变换化为上三角,再将对角元相乘。
- 性质 5(初等变换不变量)是 Gauss 消元法求行列式的理论基础。
- 性质 7 将三角矩阵的行列式计算降为 。
链接
- 前置:ALG-DEF-010 阶行列式
- 用于:ALG-THM-012 初等变换对行列式的影响
- 关联:ALG-DEF-013 转置行列式