Тема . Линал и алгебра.

.09 Обратные матрицы. Определитель. Метод Жордана для СЛУ и обратной матрицы. Метод Крамера.

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела линал и алгебра.
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#66025

Вычислить определитель

              (                                     )
              |   1      2    3  ... n − 2  n − 1  n|
              ||   2      3    4  ... n − 1    n    n||
              ||                                     ||
              |   3      4    5  ...   n      n    n|
detAn ×n = det||   ...      ...    ...  ...    ...      ...    ...||
              ||                                     ||
              || n − 2  n − 1  n  ...   n      n    n||
              |( n − 1    n    n  ...   n      n    n|)

                  n      n    n  ...   n      n    n
Показать ответ и решение

Поскольку определитель матрицы не меняется при сложении и вычитании строк, то

det(a1,a2,...,an− 1,an) = det(a1,a2 − a1,a3 − a2,...,an−1 − an −2,an − an− 1) =
                        (                             )
                        | 1  2  3 ...  n − 2  n− 1  n |
                        | 1  1  1 ...    1     1    0 |
                        ||                             ||
                        || 1  1  1 ...    1     0    0 ||
                  =  det|| ...  ...  ...  ...    ...      ...    ...||
                        ||                             ||
                        || 1  1  1 ...    0     0    0 ||
                        | 1  1  0 ...    0     0    0 |
                        (                             )
                          1  0  0 ...    0     0    0

Разложим матрицу по последнему столбцу. У нас получится произведение элемента n  на определитель верхнетреугольной матрицы. Поменяем столбцы верхнетреугольной матрицы местами, ведь определитель матрицы

   ( 1  1  1  ... 1  1)
   |                  |
   || 0  1  1  ... 1  1||
   || 0  0  1  ... 1  1||
det|| .  .  .  .   .  .||
   | ..  ..  ..   .. ..  ..|
   || 0  0  0  ... 1  1||
   (                  )
     0  0  0  ... 0  1

равен 1. С учётом знака перестановки получаем

                                                (                  )
                                                | 1  1  1  ... 1  1|
                                                || 1  1  1  ... 1  0||
                                                || ..  ..  ..  ..  ..  ..||
     det(a1,a2,...,an−1,an) = (− 1)1+(n mod 2)n det| . .  .   .  .  .| =
                                                || 1  1  1  ... 0  0||
                                                ||                  ||
                                                ( 1  1  0  ... 0  0)
                                                  1  0  0  ... 0  0

                    =  (− 1)1+(n mod 2)ndet(b1,b2,...bn) =
      1+(n mod 2)       (n−1)(n−2)                         1+ (n mod 2)+ (n−-1)(n−2)
= (− 1)         n ⋅(− 1)   2    det(bn,bn−1,...b1) = (− 1)             2    n

Осталось посчитать степень у (− 1)  . Если n = 4k  , то

     1+4k mod 2+(4k−1)(4k−2)      1+ (4k−1)(2k−1)
(− 1)              2     = (− 1)            = 1

Если n = 4k + 1  , то

                   (4k)(4k−1)
(− 1)1+ (4k+1) mod 2+   2   =  (− 1)2+2k(4k−1) = 1

Если n = 4k + 2  , то

                   (4k+1)(4k)
(− 1)1+ (4k+2) mod 2+   2    = (− 1)1+2k(4k+1) = − 1

Если n = 4k + 3  , то

                  (4k+2)(4k+1)
(− 1)1+(4k+3) mod 2+  2     = (− 1)2+(2k+1)(4k+1) = − 1

Следовательно

Ответ:

           (
           {n,    n = 4k; n = 4k + 1
detAn×n =  (
            − n,  n = 4k + 2; n = 4k + 3, k ∈ ℤ

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!