内容发布更新时间 : 2024/11/15 3:37:25星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
线性代数教案第一章 第一章 行列式(12学时)
教学时数:12学时
教学目的与要求:理解并掌握行列式的概念和性质,行列式按行(列)展开
定理,行列式的计算,克莱姆法则解方程组。
教学重点:行列式的性质,行列式按行(列)展开,克莱姆法则解方程组。 教学难点:行列式按行按列展开。 本章主要阅读文献资料:
1.吴赣昌主编,《线性代数》(第4版),中国人民大学出版社,2008年2月。 2.戴斌祥主编,《线性代数》,北京邮电大学出版社,2005年10月。 3.陈维新主编,《线性代数》(第二版),科学出版社,2010年8月。
4. 赵树嫄主编,《线性代数学习与考试指导》,中国人民大学出版社,2008年5月。
教学内容:
第一节 二阶与三阶行列式
一.二阶行列式
引入新课:
我们从二元方程组的解的公式,引出二阶行列式的概念。
在线性代数中,将含两个未知量两个方程式的线性方程组的一般形式写为
(1)
用加减消元法容易求出未知量x1,x2的值,当
时,有
(2)
1
这就是二元方程组的解的公式。但这个公式不好记,为了便于记这个公式,于是引进二阶行列式的概念。 (一)定义:我们称记号
为二阶行列式,它表示两项的代数和:
即定义
(3)
二阶行列式所表示的两项的代数和,可用下面的对角线法则记忆:从左上角到右下角两个元素相乘取正号,从右上角到左下角两个元素相乘取负号,即
- +
由于公式(3)的行列式中的元素就是二元方程组中未知量的系数,所以又称它为二元方程组的系数行列式,并用字母D表示,即有
如果将D中第一列的元素a11,a21 换成常数项b1,b2 ,则可得到另一个行列式,用字母D1表示,于是有
按二阶行列式的定义,它等于两项的代数和:
,这就是公式(2)
中x1 的表达式的分子。同理将D中第二列的元素a a b2 , 12,22 换成常数项b1,可得到另一个行列式,用字母D2表示,于是有
按二阶行列式的定义,它等于两项的代数和:a11b2-b1a21,这就是公式(2)中x2的表达式的分子。
于是二元方程组的解的公式又可写为
2
其中D≠0
例1 计算
5?1
=5×2-(-1)×3=13 32
例2 设D??2?31
问:(1)当λ为何值时D=0
(2)当λ为何值时D≠0 解:D??2?31=?2?3?
(1)当λ=0或3时,D=0 (1)当λ≠0且λ≠3时,D≠0
二. 三阶行列式
含有三个未知量三个方程式的线性方程组的一般形式为
(1)
还是用加减消元法,即可求得方程组(1)的解的公式,当
时,有
(2)
这就是三元方程组的解的公式。这个公式更不好记,为了便于记它,于是引进三阶行列式的概念。 (二)定义: 我们称记号
3