§1.4 克拉默(Cramer)法则
一.基本概念
关于n个待求量xi的n个线性方程联立而成的线性方程组:
⎧a11x1+a12x2+L+a1nxn=b1⎪ax+ax+L+ax=b⎪2222nn2
⎨212 (1);
MM⎪
⎪⎩an1x1+an2x2+L+annxn=bn
若bi=0,(i=1,2,L,n)则称为齐次线性方程组,否则为非齐次线性方程组.n阶行列式
a11D=
a21Man1
a12a22M
La1nLa2nO
M
an2Lann
称为方程组(1)的系数行列式. 二.Cramer(克拉默)法则
1.法则内容:若n元方程组(1)的系数行列式D ≠ 0 ,则方程组有唯一解 xj=
DjD
(j=1,2,L,n) (2)
其中Dj是把D中的第j列换成(1)中右端的b1,b2,…,bn所构成的n阶行列式,
即 Dj=
a11La1j−1a21La2j−1
b1b2
a1j+1La1na2j+1La2nManj+1
MMLann
MMMMan1Lanj−1bn
n
.
2.说明:①.本法则的证明,见教材P.29-30;首先要习惯(1)式的缩写法 ∑aijxj=bi
j=1
(i=1,2,L,n) (3)
②. 证明(2)是(1)的解,就是把(2)代入(3)中,成立;
③. 证明(2)是(1)的唯一解,就是先设(1)有某解,再证明它是取(2)的形式.
3.推论:若全部bi=0,即对齐次线性方程组,
①.若D≠0,则全部xi=0;②.若xi不全为零,则D = 0 .
三.例题
1.二元线性方程组的Cramer法则
⎧ax+a12y=b1
⎨11 .
axayb+=222⎩21
解:本题 D=
a11a21
a12a22
,D1=
D1
D
,
b1b2
a12a22
,D2=
a11a21
b1b2
,
若 D≠0 ,则 x=y=
D2
.D
2.三元线性方程组的Cramer法则
⎧a11x+a12y+a13z=b1⎪
⎨a21x+a22y+a23z=b2 .⎪ax+ay+az=b
22332⎩21
a11
a21a22
a23b1b2b3D1Da31
b1
a21a22a23a21a22a23
a31a32 ,a33b1b2 ,b3
解:本题 D=a12
a13
a11
a32 , D1=b2a33b3a31
a11
a32 , D3=a12a33a13
,
D2=a12
a13
若 D≠0,则 x=y=
D2D
,z=
D3
.D
⎧2x−4y+z=1⎪
3. [P.3例l]:⎨x−5y+3z=2
⎪x−y+z=−1⎩
2−41
1
−41
解: D=1−53=−8 , D1=2−53=11 ,
1−11−1−11
2
1
1
2−4
1
D2=123=9 , D3=1−52=6 ,1−111−1−1∴ x=−
11
,8
y=−
93
,z=− .84
4.[P.31例3] 问 λ 为何值时,方程组
⎧λx1+x2+x3=0⎪
⎨x1+λx2+x3=0⎪x+x+λx=0
23⎩1
有非零解.
解:按题意要求方程组的系数行列式为零,即
λ1
1
1
1
0=1λ1======(λ+2)λ1
再c1÷(λ+2)
11λ1λ
===(λ+2)λ−10=(λ+2)(λ−1)2 ,
j=2,3
0λ−1得 λ = -2或λ = 1.
[讨论:易见,对 λ = 1,原三个方程,其实只是一个方程;三个变量中,有两个变量是完全“自由”的.]
cj−c1
c1+(c2+c3)
00
作业(P.32): 1.(1); 2;
§1.4 克拉默(Cramer)法则
一.基本概念
关于n个待求量xi的n个线性方程联立而成的线性方程组:
⎧a11x1+a12x2+L+a1nxn=b1⎪ax+ax+L+ax=b⎪2222nn2
⎨212 (1);
MM⎪
⎪⎩an1x1+an2x2+L+annxn=bn
若bi=0,(i=1,2,L,n)则称为齐次线性方程组,否则为非齐次线性方程组.n阶行列式
a11D=
a21Man1
a12a22M
La1nLa2nO
M
an2Lann
称为方程组(1)的系数行列式. 二.Cramer(克拉默)法则
1.法则内容:若n元方程组(1)的系数行列式D ≠ 0 ,则方程组有唯一解 xj=
DjD
(j=1,2,L,n) (2)
其中Dj是把D中的第j列换成(1)中右端的b1,b2,…,bn所构成的n阶行列式,
即 Dj=
a11La1j−1a21La2j−1
b1b2
a1j+1La1na2j+1La2nManj+1
MMLann
MMMMan1Lanj−1bn
n
.
2.说明:①.本法则的证明,见教材P.29-30;首先要习惯(1)式的缩写法 ∑aijxj=bi
j=1
(i=1,2,L,n) (3)
②. 证明(2)是(1)的解,就是把(2)代入(3)中,成立;
③. 证明(2)是(1)的唯一解,就是先设(1)有某解,再证明它是取(2)的形式.
3.推论:若全部bi=0,即对齐次线性方程组,
①.若D≠0,则全部xi=0;②.若xi不全为零,则D = 0 .
三.例题
1.二元线性方程组的Cramer法则
⎧ax+a12y=b1
⎨11 .
axayb+=222⎩21
解:本题 D=
a11a21
a12a22
,D1=
D1
D
,
b1b2
a12a22
,D2=
a11a21
b1b2
,
若 D≠0 ,则 x=y=
D2
.D
2.三元线性方程组的Cramer法则
⎧a11x+a12y+a13z=b1⎪
⎨a21x+a22y+a23z=b2 .⎪ax+ay+az=b
22332⎩21
a11
a21a22
a23b1b2b3D1Da31
b1
a21a22a23a21a22a23
a31a32 ,a33b1b2 ,b3
解:本题 D=a12
a13
a11
a32 , D1=b2a33b3a31
a11
a32 , D3=a12a33a13
,
D2=a12
a13
若 D≠0,则 x=y=
D2D
,z=
D3
.D
⎧2x−4y+z=1⎪
3. [P.3例l]:⎨x−5y+3z=2
⎪x−y+z=−1⎩
2−41
1
−41
解: D=1−53=−8 , D1=2−53=11 ,
1−11−1−11
2
1
1
2−4
1
D2=123=9 , D3=1−52=6 ,1−111−1−1∴ x=−
11
,8
y=−
93
,z=− .84
4.[P.31例3] 问 λ 为何值时,方程组
⎧λx1+x2+x3=0⎪
⎨x1+λx2+x3=0⎪x+x+λx=0
23⎩1
有非零解.
解:按题意要求方程组的系数行列式为零,即
λ1
1
1
1
0=1λ1======(λ+2)λ1
再c1÷(λ+2)
11λ1λ
===(λ+2)λ−10=(λ+2)(λ−1)2 ,
j=2,3
0λ−1得 λ = -2或λ = 1.
[讨论:易见,对 λ = 1,原三个方程,其实只是一个方程;三个变量中,有两个变量是完全“自由”的.]
cj−c1
c1+(c2+c3)
00
作业(P.32): 1.(1); 2;