• 【题解】同济线代习题一.6.5


    题目

    证明:
    ∣ x − 1 0 0 0 x − 1 0 0 0 x − 1 a 0 a 1 a 2 a 3 ∣ = a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0

    |x1000x1000x1a0a1a2a3|" role="presentation" style="position: relative;">|x1000x1000x1a0a1a2a3|
    = a_3 x^3 + a_2 x^2 + a_1 x + a_0 x00a01x0a101xa2001a3 =a3x3+a2x2+a1x+a0

    解答

    因为行列式等于其第一列各元素与其对应的代数余子式的乘积之和,所以有
    ∣ x − 1 0 0 0 x − 1 0 0 0 x − 1 a 0 a 1 a 2 a 3 ∣ = r 4 − a 0 x r 1 ∣ x − 1 0 0 0 x − 1 0 0 0 x − 1 0 a 1 + a 0 x a 2 a 3 ∣ = x ∣ x − 1 0 0 x − 1 a 1 + a 0 x a 2 a 3 ∣ = r 3 × x ∣ x − 1 0 0 x − 1 a 1 x + a 0 a 2 x a 3 x ∣ = r 3 − a 1 x + a 0 x r 1 ∣ x − 1 0 0 x − 1 0 a 2 x + a 1 x + a 0 x a 3 x ∣ = x ∣ x − 1 a 2 x + a 1 x + a 0 x a 3 x ∣ = r 2 × x ∣ x − 1 a 2 x 2 + a 1 x + a 0 a 3 x 2 ∣ = a 3 x 3 + a 2 x 2 + a 1 x + a 0

    \begin{align*} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 & 0 \\ 0 & x & -1 & 0 \\ 0 & 0 & x & -1 \\ a_0 & a_1 & a_2 & a_3 \\ \end{vmatrix} & \xlongequal{\begin{align*} r_4 - \frac{a_0}{x} r_1 \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 & 0 \\ 0 & x & -1 & 0 \\ 0 & 0 & x & -1 \\ 0 & a_1+\frac{a_0}{x} & a_2 & a_3 \\ \end{vmatrix} = x \begin{vmatrix} x & -1 & 0 \\ 0 & x & -1 \\ a_1+\frac{a_0}{x} & a_2 & a_3 \\ \end{vmatrix} \xlongequal{\begin{align*} r_3 \times x \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 \\ 0 & x & -1 \\ a_1 x + a_0 & a_2 x & a_3 x \\ \end{vmatrix} \\ & \xlongequal{\begin{align*} r_3 - \frac{a_1 x + a_0}{x} r_1 \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 \\ 0 & x & -1 \\ 0 & a_2 x + \frac{a_1 x + a_0}{x} & a_3 x \\ \end{vmatrix} = x \begin{vmatrix} x & -1 \\ a_2 x + \frac{a_1 x + a_0}{x} & a_3 x \\ \end{vmatrix} \xlongequal{\begin{align*} r_2 \times x \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 \\ a_2 x^2 + a_1 x + a_0 & a_3 x^2 \\ \end{vmatrix} \\ & = a_3 x^3 + a_2 x^2 + a_1 x + a_0 \end{align*}" role="presentation" style="position: relative;">\begin{align*} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 & 0 \\ 0 & x & -1 & 0 \\ 0 & 0 & x & -1 \\ a_0 & a_1 & a_2 & a_3 \\ \end{vmatrix} & \xlongequal{\begin{align*} r_4 - \frac{a_0}{x} r_1 \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 & 0 \\ 0 & x & -1 & 0 \\ 0 & 0 & x & -1 \\ 0 & a_1+\frac{a_0}{x} & a_2 & a_3 \\ \end{vmatrix} = x \begin{vmatrix} x & -1 & 0 \\ 0 & x & -1 \\ a_1+\frac{a_0}{x} & a_2 & a_3 \\ \end{vmatrix} \xlongequal{\begin{align*} r_3 \times x \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 \\ 0 & x & -1 \\ a_1 x + a_0 & a_2 x & a_3 x \\ \end{vmatrix} \\ & \xlongequal{\begin{align*} r_3 - \frac{a_1 x + a_0}{x} r_1 \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 & 0 \\ 0 & x & -1 \\ 0 & a_2 x + \frac{a_1 x + a_0}{x} & a_3 x \\ \end{vmatrix} = x \begin{vmatrix} x & -1 \\ a_2 x + \frac{a_1 x + a_0}{x} & a_3 x \\ \end{vmatrix} \xlongequal{\begin{align*} r_2 \times x \end{align*}} \begin{vmatrix} x & -1 \\ a_2 x^2 + a_1 x + a_0 & a_3 x^2 \\ \end{vmatrix} \\ & = a_3 x^3 + a_2 x^2 + a_1 x + a_0 \end{align*}
    x00a01x0a101xa2001a3 r4xa0r1 x0001x0a1+xa001xa2001a3 =x x0a1+xa01xa201a3 r3×x x0a1x+a01xa2x01a3x r3xa1x+a0r1 x001xa2x+xa1x+a001a3x =x xa2x+xa1x+a01a3x r2×x xa2x2+a1x+a01a3x2 =a3x3+a2x2+a1x+a0
    得证。

  • 相关阅读:
    四元数插值
    SQl Server 2008 知识点概括【数据库】
    隐藏微信网页右上角的按钮、在微信网页中获取用户的网络状态,支付等
    SVPWM的原理及法则推导和控制算法详解
    真香:Alibaba开源GitHub星标100K微服务架构全彩进阶手册
    rsync 远程同步
    web网页设计期末课程大作业 HTML+CSS+JavaScript重庆火锅(代码质量好)
    浏览器缓存机制及其分类
    2022 RAD Studio Delphi 11.2 新版本发布并引入了新工具和质量改进升级
    数字化管理平台建设实践
  • 原文地址:https://blog.csdn.net/Changxing_J/article/details/126807919