Docsity
Docsity

Prepare for your exams
Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity


Earn points to download
Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan


Guidelines and tips
Guidelines and tips

Matrix Operations and Linear Equation Systems, Exercises of Linear Algebra

A comprehensive overview of matrix operations, including matrix addition, subtraction, multiplication, and transpose. It also covers the concept of matrix determinants and their properties, as well as the relationship between matrix determinants and linear equation systems. The document delves into the concepts of matrix inverse, matrix rank, and the kronecker-capelli theorem, which establishes the necessary and sufficient conditions for a system of linear equations to have a solution. The content is presented in a structured manner, with clear explanations and relevant examples, making it a valuable resource for students and researchers studying linear algebra and its applications.

Typology: Exercises

2021/2022

Uploaded on 10/30/2022

adrianaries
adrianaries 🇻🇳

1 document

1 / 46

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
MôC LôC
2 Ma trËn ®Þnh thøc ph-¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh 3
2.1 Ma trËn c¸c phÐp to¸n trªn ma trËn . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1.1 §Þnh nghÜa c¸c kh¸i niÖm . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1.2 C¸c phÐp to¸n trªn ma trËn . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 §Þnhthøc................................ 11
2.2.1 Kh¸i niÖm ®Þnh thøc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.2 C¸c tÝnh chÊt cña ®Þnh thøc . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 Ma trËn nghÞch ®¶o h¹ng cña ma trËn . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4 ph-¬ng tr×nh ®¹i tuyÕn tÝnh . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.4.1 ph-¬ng tr×nh Cramer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.4.2 Gi¶i ph-¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh b»ng ph-¬ng ph¸p Gauss 33
2.4.3 ph-¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh thuÇn nhÊt nghiÖm tæng
qu¸t cña ph-¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh . . . . . . . . . . . . 43
1
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14
pf15
pf16
pf17
pf18
pf19
pf1a
pf1b
pf1c
pf1d
pf1e
pf1f
pf20
pf21
pf22
pf23
pf24
pf25
pf26
pf27
pf28
pf29
pf2a
pf2b
pf2c
pf2d
pf2e

Partial preview of the text

Download Matrix Operations and Linear Equation Systems and more Exercises Linear Algebra in PDF only on Docsity!

MôC LôC

  • 2 Ma trÀn Æfinh th¯c vμ h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh
    • 2.1 Ma trÀn vμ c∏c ph–p to∏n tr™n ma trÀn
      • 2.1.1 ßfinh ngh‹a vμ c∏c kh∏i ni÷m
      • 2.1.2 C∏c ph–p to∏n tr™n ma trÀn
    • 2.2 ßfinh th¯c
      • 2.2.1 Kh∏i ni÷m v“ Æfinh th¯c
      • 2.2.2 C∏c t›nh ch t cÒa Æfinh th¯c
    • 2.3 Ma trÀn nghfich Æ∂o vμ hπng cÒa ma trÀn
    • 2.4 H÷ ph≠¨ng tr◊nh Æπi sË tuy’n t›nh
      • 2.4.1 H÷ ph≠¨ng tr◊nh Cramer
      • 2.4.2 Gi∂i h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh bªng ph≠¨ng ph∏p Gauss
        • qu∏t cÒa h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh 2.4.3 H÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh thu«n nh t vμ nghi÷m tÊng

®¹i sè

S∏ch dÔng cho sinh vi™n tr≠Íng ßπi h‰c x©y d˘ng

vμ sinh vi™n c∏c tr≠Íng ßπi h‰c, Cao ƺng k‹ thuÀt

4 Ch≠¨ng II. Ma trÀn Æfinh th¯c vμ h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh

Ma trÀn kh´ng lμ ma trÀn c„ c∏c ph«n tˆ Æ“u bªng kh´ng, k› hi÷u lμ Om×n.

Ma trÀn bªng nhau : Hai ma trÀn cÔng ki”u A = (aij )m×n vμ B = (bij)m×n

Æ≠Óc g‰i lμ bªng nhau n’u aij = bij vÌi m‰i i = 1 , m, j = 1 , n, vi’t lμ A = B.

Chºng hπn, vÌi hai ma trÀn A =

a b

c d

vμ B =

th◊

A = B ⇔

a = 1

b = 2

c = 0

d = − 2

C∏c dπng Æ∆c bi÷t cÒa ma trÀn

Ma trÀn ki”u m × 1 c„ dπng

a 1

a 2

. . .

am

Æ≠Óc g‰i lμ ma trÀn cÈt (m thμnh ph«n).

Ma trÀn ki”u 1 × n c„ dπng

a 1 a 2... an

Æ≠Óc g‰i lμ ma trÀn hμng.

N’u m = n th◊ A g‰i lμ ma trÀn vu´ng c p n vμ Æ≠Íng ch–o nËi c∏c ph«n tˆ

a 11 , a 22 ,... , ann g‰i lμ Æ≠Íng ch–o ch›nh.

Ma trÀn c„ c∏c ph«n tˆ nªm ph›a d≠Ìi (t≠¨ng ¯ng nªm ph›a tr™n) Æ≠Íng

ch–o ch›nh Æ≠Óc g‰i lμ ma trÀn tam gi∏c d≠Ìi (t≠¨ng ¯ng tam gi∏c tr™n ).

A =

a 11 a 12... a 1 n

0 a 22... a 2 n

. . .

0 0... ann

lμ ma trÀn tam gi∏c tr™n

B =

b 11 0... 0

b 21 b 22... 0

. . .

bn 1 bn 2... bnn

lμ ma trÀn tam gi∏c d≠Ìi

Ma trÀn ch–o c p n lμ ma trÀn vu´ng c p n mμ c∏c ph«n tˆ nªm ngoμi Æ≠Íng

ch–o ch›nh bªng 0 , t¯c lμ ma trÀn c„ dπng

a 11 0... 0

0 a 22... 0

. ..

0 0... ann

2.1 Ma trÀn vμ c∏c ph–p to∏n tr™n ma trÀn 5

Ma trÀn ch–o c p n mμ c∏c ph«n tˆ nªm tr™n Æ≠Íng ch–o ch›nh bªng 1 g‰i

ma trÀn ƨn vfi c p n, vμ k› hi÷u lμ In

In =

2.1.2 C∏c ph–p to∏n tr™n ma trÀn

Ph–p cÈng hai ma trÀn cÔng ki”u

TÊng cÒa hai ma trÀn cÔng ki”u A = (aij )m×n vμ B = (bij )m×n lμ mÈt ma

trÀn C = (cij )m×n, k› hi÷u C = A + B, trong Æ„ c∏c ph«n tˆ

cij = aij + bij , vÌi m‰i i = 1, 2 ,... , m, j = 1, 2 ,... , n.

D‘ dμng ki”m tra c∏c t›nh ch t sau

A + B = B + A

(A + B) + C = A + (B + C)

A + O = A

V› dÙ 2.1.

Ph–p nh©n mÈt sË vÌi ma trÀn

Nh©n mÈt sË λ vÌi ma trÀn A = (aij )m×n lμ ma trÀn C = (cij )m×n cÔng ki”u

vÌi A, k› hi÷u λA, trong Æ„ c∏c ph«n tˆ

cij = λaij vÌi m‰i i = 1, 2 , ..., m, j = 1, 2 , ..., n.

Cho A, B lμ hai ma trÀn cÔng ki”u, α, β lμ hai sË b t k◊, ta d‘ dμng ch¯ng

minh c∏c t›nh ch t sau

α(A + B) = αA + αB

(α + β)A = αA + βB

α(βA) = (αβ)A

2.1 Ma trÀn vμ c∏c ph–p to∏n tr™n ma trÀn 7

Ph–p nh©n ma trÀn

T›ch cÒa ma trÀn A = (aij )m×n vÌi ma trÀn B = (bij )n×p lμ ma trÀn C = (cij )

ki”u m × p, k› hi÷u C = AB, trong Æ„

cij =

n ∑

k=

aikbkj vÌi m‰i i = 1, 2 , ..., m, j = 1, 2 , ..., n.

ß∆c bi÷t t›ch cÒa ma trÀn hμng 1 × n vÌi ma trÀn cÈt n × 1 lμ ma trÀn ki”u 1 × 1 ,

ta xem ma trÀn ki”u 1 × 1 nh≠ lμ mÈt sË

A =

a 1 a 2... an

, B =

b 1

b 2

. . .

bn

⇒ AB = a 1 b 1 + a 2 b 2 +... + anbn.

ChÛ ˝ rªng ph–p nh©n 2 ma trÀn chÿ Æ≠Óc x∏c Æfinh khi sË cÈt cÒa ma trÀn

Æ«u bªng sË hμng cÒa ma trÀn th¯ hai. Ph«n tˆ nªm Î hμng i , cÈt j cÒa ma trÀn

t›ch Æ≠Óc x∏c Æfinh bªng ph–p nh©n (v´ h≠Ìng) hμng th¯ i cÒa ma trÀn th¯ nh t

vÌi cÈt th¯ j cÒa ma trÀn th¯ hai.

V› dÙ 2.1.

T›ch cÒa hai ma trÀn A =

vμ B =

 (^) bªng

AB =

T›nh ch t c∏c ph–p to∏n tr™n ma trÀn

VÌi A, B, C lμ c∏c ma trÀn c„ ki”u phÔ hÓp, c∏c ph–p to∏n gi˜a c∏c ma trÀn tr◊nh

bμy Î tr™n c„ c∏c t›nh ch t sau

  1. T›nh k’t hÓp cÒa ph–p nh©n ma trÀn (AB)C = A(BC)

8 Ch≠¨ng II. Ma trÀn Æfinh th¯c vμ h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh

  1. T›nh ph©n phËi ph∂i vÌi ph–p cÈng ma trÀn A(B + C) = AB + AC
  2. T›nh ph©n phËi tr∏i vÌi ph–p cÈng ma trÀn (B + C)A = BA + CA
  3. T›nh k’t hÓp vÌi ph–p nh©n vÌi mÈt sË α(AB) = (αA)B = A(α)B
  4. T›ch cÒa ma trÀn A vÌi ma trÀn kh´ng

A · O = O vμ O · A = O.

L≠u ˝ rªng c∏c ma trÀn O trong c∏c ƺng th¯c vıa thi’t lÀp ph∂i c„ c∏c

ki”u phÔ hÓp vÌi ph–p nh©n.

  1. T›ch cÒa ma trÀn A vÌi ma trÀn ƨn vfi I · A = A = A · I.
  2. MËi quan h÷ gi˜a ph–p nh©n vμ ph–p chuy”n vfi

(AB)

T = B

T A

T .

Ch¯ng minh. Ta chÿ ch¯ng minh c∏c t›nh ch t 1 , 2 vμ 7 , c∏c t›nh ch t cfln lπi

ƨn gi∂n h¨n, vi÷c ch¯ng minh chÛng dμnh cho bπn Ɖc.

  1. Gi∂ sˆ ma trÀn A, B, C c„ c∏c ki”u sau

A = (aij)m×n , B = (bij )n×p, C = (cij )p×q.

Khi Æ„ ma trÀn (AB)C c„ ki”u m × q vμ ma trÀn A(BC) cÚng cÔng ki”u

m × q.

G‰i xil lμ ph«n tˆ thuÈc hμng i cÈt l cÒa ma trÀn (AB)C, yil lμ ph«n tˆ

t≠¨ng ¯ng cÒa ma trÀn A(BC)

xil =

m ∑

k=

n ∑

j=

aij bjk

ckl =

m ∑

k=

n ∑

j=

aij bjkckl

n ∑

j=

m ∑

k=

aij bjk ckl =

n ∑

j=

aij

m ∑

k=

bjkckl

= yil

ߺng th¯c tr™n ÆÛng vÌi m‰i i = 1 , m vμ m‰i l = 1 , q.

VÀy (AB)C = A(BC).

10 Ch≠¨ng II. Ma trÀn Æfinh th¯c vμ h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh

c„ sË cÈt cÚng bªng nhau.

A =

a 11 a 12 a 13 | a 14 | a 15 a 16

a 21 a 22 a 23 | a 24 | a 25 a 26

−− −− −− | −− | −− −−

a 31 a 32 a 33 | a 34 | a 35 a 36

a 41 a 42 a 43 | a 44 | a 45 a 46

a 51 a 52 a 53 | a 54 | a 55 a 56

Nh≠ vÀy ma trÀn A gÂm c∏c khËi Aij

A =

A 11 A 12 A 13

A 21 A 22 A 23

C∏c ph–p to∏n tr™n ma trÀn khËi Æ≠Óc t›nh to∏n nh≠ tr™n c∏c ma trÀn th´ng

th≠Íng (c∏c ph«n tˆ lμ c∏c khËi), t t nhi™n c∏c khËi ph∂i Æ≠Óc ph©n chia sao

cho phÔ hÓp v“ ki”u (cÏ) dμnh cho c∏c ph–p to∏n t≠¨ng ¯ng. Chºng hπn trong

v› dÙ sau sË cÈt cÒa B 12 ph∂i bªng sË hμng cÒa A 21 , A 22 , A 23

B 11 B 12

B 21 B 22

A 11 A 12 A 13

A 21 A 22 A 23

B 11 A 11 + B 12 A 21 B 11 A 12 + B 12 A 22 B 11 A 13 + B 12 A 23

B 21 A 11 + B 22 A 21 B 21 A 12 + B 22 A 22 B 21 A 13 + B 22 A 23

V› dÙ 2.1.

X–t t›ch cÒa hai ma trÀn A =

vμ B =

N’u xem ma trÀn A vμ B lμ c∏c ma trÀn khËi

A =

A 1 O

O A 2

, B =

B 1 O

O B 2

vÌi A 1 =

 , B

A 2 =

, B 2 =

lμ c∏c ma trÀn vu´ng c„ t›ch A 2 B 2 = −

2.2 ßfinh th¯c 11

Khi Æ„ c∏c khËi lμ c∏c ma trÀn phÔ hÓp vÌi ph–p nh©n suy ra

AB =

A 1 B 1 O

O A 2 B 2

2.2 ßfinh th¯c

2.2.1 Kh∏i ni÷m v“ Æfinh th¯c

Cho mÈt ma trÀn vu´ng c p n

A =

a 11 a 12... a 1 n

a 21 a 22... a 2 n

. . .

an 1 an 2... ann

K› hi÷u Mij lμ ma trÀn c p n − 1 nhÀn Æ≠Óc tı A bªng c∏ch xo∏ kh·i A hμng

th¯ i vμ cÈt th¯ j. Ta g‰i Mij lμ ma trÀn con t≠¨ng ¯ng vÌi ph«n tˆ aij cÒa A.

V› dÙ 2.2.

Cho ma trÀn A =

 (^) ta c„ c∏c ma trÀn con cÒa A

M 11 =

, M 12 =

, M 13 =

M 21 =

, M 22 =

, M 23 =

M 31 =

, M 32 =

, M 33 =

ßfinh ngh‹a 2.2.1 ßfinh th¯c cÒa ma trÀn A lμ mÈt sË, k› hi÷u

det A =

a 11 a 12 a 13 ... a 1 n

a 21 a 22 a 23 ... a 2 n

an 1 an 2 an 3 ... ann

2.2 ßfinh th¯c 13

V› dÙ 2.2.

  1. T›nh c∏c Æfinh th¯c c p 2 vμ c p 3 d≠Ìi Æ©y

∣ ∣ ∣ ∣

  1. T›nh Æfinh th¯c ma trÀn tam gi∏c tr™n

A =

a 11 a 12... a 1 n

0 a 22... a 2 n

. . .

0 0... ann

¸p dÙng Æfinh ngh‹a, th˘c ch t lμ khai tri”n Æfinh th¯c theo cÈt th¯ nh t

A = a 11

a 22 a 23... a 2 n

0 a 33... a 3 n

.. .

0 0... ann

= a 11 a 22

a 33 a 34... a 3 n

0 a 44... a 4 n

.. .

0 0... ann

=...... = a 11 a 22... ann.

ß∆c bi÷t Æfinh th¯c cÒa ma trÀn ch–o bªng t›ch c∏c ph«n tˆ nªm tr™n Æ≠Íng

ch–o ch›nh (^) ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ a 11 0 0 ... 0

0 a 22 0 ... 0

0 0 a 33 ... 0

0 0 0 ... ann

= a 11 a 22 ...ann.

2.2.2 C∏c t›nh ch t cÒa Æfinh th¯c

C∏c t›nh ch t Æ≠Óc tr◊nh bμy trong mÙc nμy r t quan tr‰ng cho vi÷c t›nh Æfinh

th¯c. Tr≠Ìc h’t ta ph∏t bi”u vμ ch¯ng minh Æfinh l› sau

14 Ch≠¨ng II. Ma trÀn Æfinh th¯c vμ h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh

ßfinh l› 2.2.1 ßfinh th¯c cÒa ma trÀn vu´ng bªng Æfinh th¯c cÒa ma trÀn chuy”n

vfi cÒa n„

det A = det A

T .

NhÀn x–t rªng Æfinh l› khºng Æfinh, Æfinh th¯c cÒa ma trÀn A cfln c„ th” khai tri”n

theo hμng th¯ nh t

det A = det A

T = a 11 ∆ 11 − a 12 ∆ 12 + a 13 ∆ 13 + · · · + (−1)

n+ a 1 n∆ 1 n.

Trong mÙc nμy ta Æ≠a vμo k› hi÷u ∆ij = det Mij lμ Æfinh th¯c cÒa ma trÀn con

t≠¨ng ¯ng vÌi ph«n tˆ aij cÒa ma trÀn A.

Ch¯ng minh. Ta ch¯ng minh Æfinh l› bªng quy nπp, hi”n nhi™n Æfinh l› ÆÛng vÌi

n = 1, n = 2. Gi∂ sˆ Æfinh l› ÆÛng vÌi n < k, A lμ ma trÀn vu´ng c p k. Ta c„

det A

T

k ∑

i=

i+ a 1 i∆ 1 i =

= a 11 ∆ 11 +

k ∑

i=

i+ a 1 i

k ∑

m=

1+m− 1 am 1 ∆

m 1 1 i

Bi”u th¯c trong ngo∆c lμ khai tri”n Æfinh th¯c ∆ 1 i theo cÈt th¯ nh t, k› hi÷u ∆

m 1 1 i

lμ Æfinh th¯c c p k − 2 nhÀn Æ≠Óc tı A bªng c∏ch xo∏ kh·i A hμng th¯ nh t vμ

cÈt th¯ i cÚng nh≠ xo∏ hμng th¯ m, cÈt th¯ nh t. Ho∏n vfi c∏c sË hπng cÒa tÊng

tr™n, chÛ ˝ ∆

m 1 1 i = ∆

1 i m 1

det A

T = a 11 ∆ 11 +

k ∑

m=

m+ am 1

k ∑

i=

1+i− 1 a 1 i∆

1 i m 1

k ∑

m=

m+ am 1 ∆m 1 = det A. (Æ.p.c.m.) 

Do Æfinh l› tr™n, c∏c khºng Æfinh sau li™n quan Æ’n Æfinh th¯c cÒa ma trÀn n’u

ÆÛng vÌi hμng th◊ cÚng ÆÛng vÌi cÈt vμ ng≠Óc lπi.

ßfinh l› 2.2.2 ßfinh th¯c sœ ÆÊi d u n’u ta ÆÊi chÁ 2 cÈt (ho∆c 2 hμng) cho nhau.

Ch¯ng minh. Ta ch¯ng minh Æfinh l› bªng quy nπp, hi”n nhi™n Æfinh l› ÆÛng vÌi

n = 2. Gi∂ sˆ Æfinh l› ÆÛng vÌi n < k, A lμ ma trÀn vu´ng c p k.

16 Ch≠¨ng II. Ma trÀn Æfinh th¯c vμ h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh

a 11 a 12 a 13 ... a 1 n

αx 1 αx 2 αx 3 ... αxn

an 1 an 2 an 3 ... ann

= α

a 11 a 12 a 13 ... a 1 n

x 1 x 2 x 3 ... xn

an 1 an 2 an 3 ... ann

Ch¯ng minh. ¸p dÙng Æfinh l› 2.2.2, bªng c∏ch ÆÊi chÁ hμng th¯ nh t vμ hμng

th¯ i cho nhau, ta chÿ c«n ch¯ng minh Æfinh l› ÆÛng vÌi hμng th¯ nh t

x 1 x 2 x 3 ... xn

a 21 a 22 a 23 ... a 2 n

... ....

an 1 an 2 an 3 ... ann

y 1 y 2 y 3 ... yn

a 21 a 22 a 23 ... a 2 n

... ....

an 1 an 2 an 3 ... ann

x 1 + y 1 x 2 + y 2 x 3 + y 3 ... xn + yn

a 21 a 22 a 23 ... a 2 n

... ....

an 1 an 2 an 3 ... ann

vμ (^) ∣

∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ ∣ αx 1 αx 2 αx 3 ... αxn

a 21 a 22 a 23 ... a 2 n

... ....

an 1 an 2 an 3 ... ann

= α

x 1 x 2 x 3 ... xn

a 21 a 22 a 23 ... a 2 n

... ....

an 1 an 2 an 3 ... ann

C∂ 2 ƺng th¯c Æ≠Óc suy ra bªng c∏ch khai tri”n chÛng theo hμng th¯ nh t. 

Tı c∏c Æfinh l› tr™n, ta d‘ dμng suy ra c∏c t›nh ch t sau:

  1. N’u ma trÀn c„ 1 hμng (ho∆c cÈt) gÂm toμn c∏c sË 0 th◊ th◊ Æfinh th¯c cÒa

ma trÀn bªng 0.

  1. ßfinh th¯c c„ hai hμng giËng nhau th◊ bªng 0.
  2. N’u ma trÀn c„ 2 hμng (cÈt) tÿ l÷ th◊ Æfinh th¯c cÒa ma trÀn bªng 0.
  3. ßfinh th¯c kh´ng thay ÆÊi n’u cÈng th™m vμo mÈt hμng (cÈt) bÈi cÒa hμng

(cÈt) kh∏c.

Ng≠Íi ta th≠Íng xuy™n sˆ dÙng c∏c t›nh ch t nμy Æ” Æ≠a Æfinh th¯c v“ c∏c dπng

ƨn gi∂n h¨n c„ th” t›nh tr˘c ti’p theo Æfinh ngh‹a.

2.2 ßfinh th¯c 17

V› dÙ 2.2.

T›nh Æfinh th¯c

B =

1 2 3... n

− 1 0 3... n

− 1 − 2 0... n

. . .

ß” t›nh B, ta l«n l≠Ót cÈng hμng th¯ nh t vμo c∏c hμng hai, hμng ba,...,

hμng th¯ n. Khi Æ„ Æfinh th¯c Æ∑ cho kh´ng thay ÆÊi vμ bªng Æfinh th¯c

ma trÀn tam gi∏c tr™n

B =

1 2 3... n

0 2 6... 2 n

0 0 3... 2 n

. . .

0 0 0... n

= n!

ßfinh ngh‹a 2.2.2 VÌi ma trÀn

A =

a 11 a 12... a 1 n

a 21 a 22... a 2 n

. . .

an 1 an 2... ann

ta g‰i Aij = (−1)

i+j det Mij = (−1)

i+j ∆ij lμ ph«n phÙ Æπi sË t≠¨ng ¯ng vÌi ph«n

aij cÒa ma trÀn A_._

V› dÙ 2.2.

X–t ma trÀn Æ∑ cho trong v› dÙ 2.2.1, A =

 (^). C∏c ph«n phÙ Æπi sË

cÒa ma trÀn A

A 11 =

= − 7 , A 12 = −

= − 14 , A 13 =

A 21 = −

= 1, A 22 =

= − 2 , A 23 = −

A 31 =

= 3, A 32 = −

= 6, A 33 =

2.2 ßfinh th¯c 19

khi Æ„ c´ng th¯c (2.1) trong Æfinh l› cÚng nh≠ c´ng th¯c (2.2) c„ th” vi’t d≠Ìi

dπng ma trÀn

AA

C = A

C A = (det A)In.

Ta thıa nhÀn Æfinh l› sau v“ Æfinh th¯c cÒa t›ch 2 ma trÀn vu´ng cÔng ki”u

ßfinh l› 2.2.5 N’u A B lμ hai ma trÀn vu´ng cÔng c p th◊

det(A · B) = det A · det B.

V› dÙ 2.2.

  1. Cho 2 ma trÀn A =

vμ B =

. Khi Æ„ t›ch cÒa chÛng

AB =

D‘ dμng t›nh Æ≠Óc det A = 7, det B = − 8 , det AB = − 56. T¯c lμ det AB =

det A · det B.

  1. T›nh Æfinh th¯c

D =

a a a ... a

a 0 a ... a

a a 0 ... a

... ....

a a a ... 0

CÈng vμo hμng th¯ i (vÌi m‰i i = 2, 3 , ..., n) (−1) l«n hμng th¯ nh t, ta c„

k’t qu∂

D =

a a a ... a

a 0 a ... a

a a 0 ... a

... ....

a a a ... 0

a a a ... a

0 −a 0 ... 0

0 0 −a ... 0

... ....

0 0 0 ... −a

ßfinh th¯c cuËi lμ Æfinh th¯c cÒa ma trÀn tam gi∏c tr™n, theo v› dÙ 2.2.2, gi∏

trfi cÒa n„ bªng t›ch c∏c ph«n tˆ nªm tr™n Æ≠Íng ch–o ch›nh

D = (−1)

n− 1 a

n .

20 Ch≠¨ng II. Ma trÀn Æfinh th¯c vμ h÷ ph≠¨ng tr◊nh tuy’n t›nh

  1. T›nh Æfinh th¯c Vandermonde

D(x 1 , x 2 ,... , xn) =

x 1 x 2 x 3... xn

x

2 1 x

2 2 x

2 3...^ x

2 n . . .

x

n− 1 1 x

n− 1 2 x

n− 1 3...^ x

n− 1 n

Bæt Æ«u tı hμng cuËi, cÈng vμo hμng th¯ n bÈi l«n, (−x 1 ) l«n hμng th¯

n − 1. Nh≠ vÀy gi∏ trfi cÒa Æfinh th¯c kh´ng ÆÊi. B≠Ìc ti’p theo, cÈng vμo

hμng th¯ n − 1 bÈi l«n, (−x 1 ) l«n hμng th¯ n − 2 ... C¯ th’ ti’p tÙc cÈng

vμo hμng th¯ i, (−x 1 ) l«n hμng i − 1. B≠Ìc cuËi cÔng cÈng vμo hμng th¯

2 , (−x 1 ) l«n hμng th¯ nh t.

D(x 1 , x 2 ,... , xn) =

0 x 2 − x 1 x 3 − x 1... xn − x 1

0 x

2 2 −^ x^1 x^2 x

2 3 −^ x^1 x^3...^ x

2 n −^ x^1 xn . . .

0 x

n− 1 2 −^ x^1 x

n− 2 2 x

n− 1 3 −^ x^1 x

n− 2 3...^ x

n− 1 n −^ x^1 x

n− 2 n

x 2 − x 1 x 3 − x 1... xn − x 1

x 2 (x 2 − x 1 ) x 3 (x 3 − x 1 )... xn(xn − x 1 )

. . .

x

n− 2 2 (x^2 −^ x^1 )^ x

n− 2 3 (x^3 −^ x^1 )^...^ x

n− 2 n (xn^ −^ x^1 )

= (x 2 − x 1 )(x 3 − x 1 )... (xn − x 1 )

x 2 x 3... xn

x

2 2 x

2 3...^ x

2 n . . .

x

n− 1 2 x

n− 1 3...^ x

n− 1 n

= (x 2 − x 1 )(x 3 − x 1 )... (xn − x 1 )D(x 2 , x 3 ,... , xn).

ßfinh th¯c Î hμng cuËi D(x 2 , x 3 ,... , xn) cÚng lμ Æfinh th¯c Vandermonde

c p n − 1. Bªng quy nπp ta c„

D(x 1 , x 2 ,... , xn) =

n≥i>j≥ 1

(xi − xj ).