一个n阶行列式,主对角线上的元素都是x主对角线以上的元素都是a,主对角线以下的元素都是-a,求次行列式.
xaaa......a-axaa......a-a-axa......a............................-a-a-a-a......x...
x a a a......a
-a x a a......a
-a -a x a......a
............................
-a -a -a -a......x 展开
-a x a a......a
-a -a x a......a
............................
-a -a -a -a......x 展开
2个回答
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解:第1行乘以(-1),依次加到第2、3、……、n行,得
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
-a-x -2a x-a 0 ...... 0 0
-a-x -2a -2a x-a ...... 0 0
..................................................
-a-x -2a -2a -2a ...... x-a 0
-a-x -2a -2a -2a ...... -2a x-a
再用第2行乘以(-1),依次加到第3、4、……、n行,得
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
0 -a-x x-a 0 ...... 0 0
0 -a-x -2a x-a ...... 0 0
..................................................
0 -a-x -2a -2a ...... x-a 0
0 -a-x -2a -2a ...... -2a x-a
再用第3行乘以(-1),依次加到第4、5、……、n行,得
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
0 -a-x x-a 0 ...... 0 0
0 0 -a-x x-a ...... 0 0
..................................................
0 0 -a-x -2a ...... x-a 0
0 0 -a-x -2a ...... -2a x-a
继续这样变换,直至将第n-1行乘以(-1)加到第n行,最后得到
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
0 -a-x x-a 0 ...... 0 0
0 0 -a-x x-a ...... 0 0
..................................................
0 0 0 0 ...... x-a 0
0 0 0 0 ...... a-x x-a
按第一行展开,得
原行列式=x * [(x-a)^(n-1)]
- a * (-a-x) * [(x-a)^(n-2)]
+ a * [(-a-x)^2] * [(x-a)^(n-3)]
- a * [(-a-x)^3] * [(x-a)^(n-4)]
+ .............
+ (-1)^(n-1) * a * [(-a-x)^(n-1)]
= x * [(x-a)^(n-1)]
+ a * (x+a) * [(x-a)^(n-2)]
+ a * [(x+a)^2] * [(x-a)^(n-3)]
+ a * [(x+a)^3] * [(x-a)^(n-4)]
+ .............
+ a * [(x+a)^(n-1)]
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
-a-x -2a x-a 0 ...... 0 0
-a-x -2a -2a x-a ...... 0 0
..................................................
-a-x -2a -2a -2a ...... x-a 0
-a-x -2a -2a -2a ...... -2a x-a
再用第2行乘以(-1),依次加到第3、4、……、n行,得
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
0 -a-x x-a 0 ...... 0 0
0 -a-x -2a x-a ...... 0 0
..................................................
0 -a-x -2a -2a ...... x-a 0
0 -a-x -2a -2a ...... -2a x-a
再用第3行乘以(-1),依次加到第4、5、……、n行,得
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
0 -a-x x-a 0 ...... 0 0
0 0 -a-x x-a ...... 0 0
..................................................
0 0 -a-x -2a ...... x-a 0
0 0 -a-x -2a ...... -2a x-a
继续这样变换,直至将第n-1行乘以(-1)加到第n行,最后得到
x a a a ...... a a
-a-x x-a 0 0 ...... 0 0
0 -a-x x-a 0 ...... 0 0
0 0 -a-x x-a ...... 0 0
..................................................
0 0 0 0 ...... x-a 0
0 0 0 0 ...... a-x x-a
按第一行展开,得
原行列式=x * [(x-a)^(n-1)]
- a * (-a-x) * [(x-a)^(n-2)]
+ a * [(-a-x)^2] * [(x-a)^(n-3)]
- a * [(-a-x)^3] * [(x-a)^(n-4)]
+ .............
+ (-1)^(n-1) * a * [(-a-x)^(n-1)]
= x * [(x-a)^(n-1)]
+ a * (x+a) * [(x-a)^(n-2)]
+ a * [(x+a)^2] * [(x-a)^(n-3)]
+ a * [(x+a)^3] * [(x-a)^(n-4)]
+ .............
+ a * [(x+a)^(n-1)]
更多追问追答
追问
"+ (-1)^(n-1) * a * [(-a-x)^(n-1)] ”^(n-1)好像有问题,答案也不对,我记得答案好像是1/2[(x-a)^n+(x+a)^n],求过程,谢谢。
追答
详见插图
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