1、1专题八、矩阵与行列式1.矩阵： 个实数 排成 行 列的矩形数表nmnjmiaj ,21;,21, m叫做矩阵。记作 ， 叫做矩阵的维数。mnaA21121 nA矩形数表叫做矩阵，矩阵中的每个数叫做矩阵的元素。2.线性方程组的系数矩阵、方程组的增广矩阵、行向量、列向量、单位矩阵。2211cybxa3.线性方程组矩阵的三种变换：互换矩阵的两行；把某一行同乘（除）以一个非零的数；某一行乘以一个数加到另一行。变换的目的是将线性方程阻系数矩阵变为单位矩阵，其扩充矩阵的最后一列就是方程组的解。4.矩阵运算：加法、减法及乘法（1）矩阵的和（差）：记作：A+B （A-B）.运算律：加法交换律：A+B=B+A
2、；加法结合律：（A+B）+C=A+ （B+C）（2）矩阵与实数的积：设 为任意实数，把矩阵 A 的所有元素与 相乘得到的矩阵叫做矩阵A 与实数 的乘积矩阵，记作： A.运算律：分配律： ； ；BA)(2结合律： ；A（3）矩阵的乘积：设 A 是 阶矩阵，B 是 阶矩阵，设 C 为 矩阵。如果矩阵 Ckmnknm中第 i 行第 j 列元素 是矩阵 A 第 i 个行向量与矩阵 B 的第 j 个列向量的数量积，那么 C 矩ijC阵叫做 A 与 B 的乘积，记作：C mn=Amk Bkn.运算律：分配律： ， ；C)( A)(结合律： ， ； 注意：矩阵的乘积不满足交换律，即 。5.二阶行列式的有关概
3、念及二元一次方程组的解法：设二元一次方程组（*） （其中 是未知数， 是未知数的系数2211cybxayx, 21,ba且不全为零， 是常数项）21,c用加减消元法解方程组（*）:当 时，方程组（*）有唯一解： ，0121ba121121bacyx引入记号 表示算式 ，即 21ab121ba2从而引出行列式的相关概念，包括行列式、二阶行列式、行列式的展开式、行列式的值、行列式的元素、对角线法则等。记 ， ， ，则：D21abx21cbyD21ac当 = 时，方程组（*）有唯一解，21011a可用二阶行列式表示为 .Dyx当 D=0 时， ，方程组（ *）无穷组解；0x当 D=0 时， ，方程组
4、（*）无解。,yor系数行列式 也为二元一次方程组解的判别式。12ab36.三阶行列式（1）三阶行列式的展开方法：对角线方式展开：按某一行(或列)展开法：=32311a23123123123123123aaaa= - +321232132记 ， ， ， 321aM11)(MA312a， ， ，12A1)(312a1)(A称 为元素 的余子式，即将元素 所在的第一行、第 列划去后剩下的元素按原来顺jj j j序组成的二阶行列式（类似可以定义其它元素的余子式） ；称 为元素 的代数余子式，jA1ja1（ 。jjM11)(),2则三阶行列式就可以写成 = = ，D32311a13121a这就是说，一
5、个三阶行列式可以表示为它的第一行的元素分别与它们的代数余子式乘积的和。上式称为三阶行列式按第一行展开的展开式。类似地，若将 按别的行或列的元素整理，同D样可得行列式按任一行(列)展开式。（2）三阶行列式的性质：行、列依次对调，行列式的值不变，即两行(或两列)对调，行列式的值变号，如4某行(或列)所有元素乘以数 k，所得行列式的值等于原行列式值的 k 倍，如某两行(或两列)的元素对应成比例，行列式的值为零。某行(或列)的元素都是二项式，该行列式可分解为两个行列式的和，如某行(或列)的所有元素乘以同一个数，加到另行(或列)的对应元素上，行列式的值不变，如性质：如果将三阶行列式的某一行（或一列）的元
6、素与另一行（或一列）的元素的代数余子式对应相乘，那么它们的乘积之和等于零。7.用三阶行列式求三角形的面积：若 三个顶点坐标分别为 、 、ABC),(1yx),(2，则123ABCxyS，所以 、 、 三点共线的充分必要条件为),(3yx1230.8.三元一次方程组的解法：设三元一次方程组 ()332211dzcybxa，其中 是未知数，zyx,是未知数的系数，且不全为零， 是常数项。,21icbai、 )321(i下面用加减消元法解方程组() ：我们把方程组()的系数行列式记为112233abc，用 的元素 的代数余子DD321a、式 依次乘以方程组() 的各方程，得321A、11dzcybx
7、a， 22223333将这三个式子相加，得：5321321321321 )()()( AdzAcyAbxAa 其中式中 的系数恰为( ) 的系数行列式 。 D由于 的系数分别是 的第一列元素的代数余子式的乘积之和，因此 的系数都为zy、 zy、零。式的常数项可表示为 ，于是式可化简为 Dx=Dx。112233xdbc类似地，用 D 的元素 、 、 的代数余子式 、 、 依次乘以方程组（*）的各方程，121B23可推得 Dy=Dy；用 D 的元素 、 、 的代数余子式 、 、 依次乘以方程组（*）1c231C23的各方程，可推 Dz=Dz ，其中，112233yadc112233zabdD由方程
8、组 ，可见， 对于三元一次方程组（*） ，其系数行列式为 D，则：xyzD（i）当 时，方程组（*）有唯一解 .0DxyzD（ii）当 D=0， 时，方程组（*）无解；zyx（iii ）当 D=0， 时，方程组（*）有无穷多解。0z例 1.已知 ，则 ； 123,1ABABA例 2.若三阶行列式按第二行展开为 ，求该三阶行列式。acbcba6例 3.求关于 x、y 、z 的方程组 有唯一解的条件，并把在这个条件下的解求出来。21mxyz变式训练：（1）若线性方程组的增广矩阵为 ，解为 ，则 c1c2= 213cyx（2）若三条直线 和 相交于一点，则行列式0yax,0yx0的值为_123a（3
9、）已知 函数 的最小正周期为 ，将 的图像向左平移,0txxfcos1in3)(2)(xf个单位，所得图像对应的函数为偶函数，则 的最小值为 t t（4）把 表示成一个三阶行列式_211332 4xyyx（5）若 的三个顶点坐标为 ，其面积为_ABC(,)2,3)(4,5)ABC（6）若 表示 的三边长，且满足 ，则 是（ ）,abc 02cbacABCA. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等腰直角三角形 D. 等边三角形（7）若复数 z满足 014z,则 z的值为_（8）设 ABC的内角 , , 所对的边长分别为 a, b, c，若30abca，则角 C_7（9）若三阶行列式 中第 1 行第 2 列的元素 3 的代数余子式的值是 ，则13024nm 15(其中 是虚数单位， )的值是 |i|nmiR、（10）已知数列 的通项公式 ，则na2,naN5231 4012343 645a （11）已知 ，定义 ， .10A1A1nA（I）求 的值； （II）求 .23, (2,)N（12）已知行列式： ，计算该行列式第一行的各元素与第三行对应元素的代数余子36781254式的乘积，即计算 的值为_1313aAbBcC
