副对角行列式计算公式证明

设A为n阶方阵,其副对角线上的元素为a1, a2, …, an-1,则副对角行列式的计算公式为:

|A| = a1 * a2 * … * an-1

为了证明这个公式,我们可以利用数学归纳法。

当n=2时,A为2阶方阵,副对角线上的元素为a1,则副对角行列式的计算公式为:

|A| = a1

显然,公式成立。

假设当n=k时,公式成立,即对于k阶方阵A,副对角行列式的计算公式为:

|A| = a1 * a2 * … * ak-1

现在考虑n=k+1的情况,即A为k+1阶方阵。我们可以将A表示为如下形式:

A = [B, C]
[D, a]

其中,B为k阶方阵,C和D为k阶列向量,a为一个数。

根据行列式的性质,我们有:

|A| = |B, C| * |D, a|

根据行列式的展开定理,我们可以展开第一项:

|B, C| = (-1)^(k-1) * |C, B|

根据归纳假设,我们有:

|C, B| = c1 * c2 * … * ck-1

将上述结果代入到原式中,我们有:

|A| = (-1)^(k-1) * |C, B| * |D, a|
= (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1) * (D * a)

根据副对角线上的元素定义,我们知道D * a = ak,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1) * ak

根据副对角线上的元素定义,我们知道ak = ak-1 * ak-2 * … * a1,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1) * (ak-1 * ak-2 * … * a1)
= (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1 * ak-1 * ak-2 * … * a1)

根据副对角线上的元素定义,我们知道c1 * c2 * … * ck-1 = ak-1 * ak-2 * … * a1,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^(k-1) * (ak-1 * ak-2 * … * a1)^2

根据指数的性质,我们知道(-1)^(k-1) = (-1)^k,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^k * (ak-1 * ak-2 * … * a1)^2

根据副对角线上的元素定义,我们知道ak-1 * ak-2 * … * a1 = a1 * a2 * … * ak-1,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^k * (a1 * a2 * … * ak-1)^2

对于任意的n阶方阵A,其副对角行列式的计算公式为:

|A| = a1 * a2 * … * an-1

当n=3时,A为3阶方阵,副对角线上的元素为a1, a2,则副对角行列式的计算公式为:

|A| = a1 * a2

显然,公式成立。

假设当n=k时,公式成立,即对于k阶方阵A,副对角行列式的计算公式为:

|A| = a1 * a2 * … * ak-1

现在考虑n=k+1的情况,即A为k+1阶方阵。我们可以将A表示为如下形式:

A = [B, C]
[D, a]

其中,B为k阶方阵,C和D为k阶列向量,a为一个数。

根据行列式的性质,我们有:

|A| = |B, C| * |D, a|

根据行列式的展开定理,我们可以展开第一项:

|B, C| = (-1)^(k-1) * |C, B|

根据归纳假设,我们有:

|C, B| = c1 * c2 * … * ck-1

将上述结果代入到原式中,我们有:

|A| = (-1)^(k-1) * |C, B| * |D, a|
= (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1) * (D * a)

根据副对角线上的元素定义,我们知道D * a = ak,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1) * ak

根据副对角线上的元素定义,我们知道ak = ak-1 * ak-2 * … * a1,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1) * (ak-1 * ak-2 * … * a1)
= (-1)^(k-1) * (c1 * c2 * … * ck-1 * ak-1 * ak-2 * … * a1)

根据副对角线上的元素定义,我们知道c1 * c2 * … * ck-1 = ak-1 * ak-2 * … * a1,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^(k-1) * (ak-1 * ak-2 * … * a1)^2

根据指数的性质,我们知道(-1)^(k-1) = (-1)^k,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^k * (ak-1 * ak-2 * … * a1)^2

根据副对角线上的元素定义,我们知道ak-1 * ak-2 * … * a1 = a1 * a2 * … * ak-1,所以上式可以进一步化简为:

|A| = (-1)^k * (a1 * a2 * … * ak-1)^2

对于任意的n阶方阵A,其副对角行列式的计算公式为:

|A| = a1 * a2 * … * an-1

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