四阶行列式的计算方法是什么 怎么利用对角线判定特殊的四边形?

2022-07-27 13:50:45

四阶行列式计算方法:解法一:将第一行第一个数乘以它的代数余子式,加第一行第二个数乘负一乘它的代数余子式,加上第一行第三个数乘代数余子式,加上第一行第四个数乘负一乘它的代数余子式;解法二:将四阶行列式化成上三角行列式,然后乘以对角线上的四个数。

四阶行列式要比三阶行列式复杂得多,是真正意义的高阶行列式。求四阶行列式的方法有很多。

1、解法一:

第一行第一个数乘以它的代数余子式,加第一行第二个数乘负一乘它的代数余子式,加上第一行第三个数乘代数余子式,加上第一行第四个数乘负一乘它的代数余子式;

2、解法二:

将四阶行列式化成上三角行列式,然后乘以对角线上的四个数。

代数余子式展开技巧:

显然第二列有很多0,所以将第五行减去第二行,凑出第四个零,再对5进行展开,将行列式降阶。

使用行列式的行变换与列变换,在某行或某列凑出尽可能多的0,然后对该行或该列展开。

例子:

以此题为例,保留a33,把第三行其余元素变为0。

用代数余子式表示四阶行列式,余子式前-1的次方为保留的a33的行列数之和。

再以此方法用代数余子式表示三阶行列式,按照对角法则计算出二阶行列式的结果即可。

利用对角线判定特殊的四边形

在课堂上我们已探索过以下几个重要的结论:

⑴对角线互相平分的四边形是平行四边形;

⑵对角线互相平分且相等的四边形是矩形;

⑶对角线互相平分且垂直的四边形是菱形;

⑷对角线相等且互相垂直平分的四边形是正方形;

⑸对角线相等的梯形是等腰梯形。

其实以上这些结论是有联系的。如图1,四边形ABCD中,两条对角线相交于点O。

⑴当OA=OC,OB=OD时,四边形ABCD是平行四边形。

⑵在OA=OC,OB=OD的基础上增加AC=BD条件时,四边形 ABCD在平行四边形的基础上变成矩形。

⑶在OA=OC,OB=OD的基础上增加AC BD条件时,四边形ABCD在平行四边形的基础上变成菱形。

⑷在OA=OC,OB=OD的基础上增加AC=BD, 条件时,四边形ABCD在平行四边形的基础上变成正方形。

⑸当AB//CD, 且 ,OA=OB时,此时的四边形ABCD为对角线相等的梯形,即等腰梯形。

由此可知,把一个一般的四边形变为特殊的四边形,可以通过改变两条对角线的大小关系和位置关系来完成。这也是特殊四边形之间重要的联系纽带之一。

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