克拉默法则

§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;


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