《线性代数》课程PPT教学课件（B）第一章 行列式_1-4行列式的应用——crame 法则

§1.4克拉默法则 一、克拉默法则 二、重要定理 三、小结思考题

§1.4 克拉默法则 一、克拉默法则 二、重要定理 三、小结 思考题

一、克拉默(Cramer法则 %1x1+012x2+.+a1mxn=b 线性方程组 21X1+02z火2+.+2nXn=b2 (1) amx+an2x2++amxn=b 若常数项b,b2,b,.bn不全为零，则此方程组为非 齐次线性方程组，若常数项b,b2,b,.bn全为零，则 此方程组为齐次线性方程组

11 1 12 2 1 1 21 1 22 2 2 2 1 1 2 2 (1) n n n n n n nn n n a x a x a x b a x a x a x b a x a x a x b  + + + =   + + + =    + + + =  此方程组为齐次线性方程组， 齐次线性方程组 若常数项 全为零 则 若常数项 不全为零 则此方程组为非 , , , , , , , , , 1 2 3 1 2 3 n n b b b b b b b b   一、克拉默(Cramer)法则 线性方程组

线性方程组1)可简写为 之0y,=bi=l2,n 由线性方程组(1)的系数构成的行列式 L12 D= 21 @2n . 称为线性方程组(1)的系数行列式

n n nn n n a a a a a a a a a D     1 2 21 22 2 11 12 1 = 1 1,2, , n ij j i j a x b i n =  = = 线性方程组(1)可简写为 由线性方程组(1)的系数构成的行列式 称为线性方程组(1)的系数行列式

定理1.4.2如果线性方程组1)的系数行列式D≠0，则 线性方程组(1)有解，并且解唯一，解可表示为 其中D,是把系数行列式D中第列的元素用方程组 中右端的常数项代替后所得到的阶行列式，即 D

. D D , , x D D , x D D , x D D x n = = =  n = 3 3 2 2 1 1 n n , j n n , j nn , j , j n j a a b a a a a b a a D      1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 − + − + = 中右端的常数项代替后所得到的 阶行列式 即 其中 是把系数行列式 中第 列的元素用方程组 n , D D j j 线性方程组 有解 并且解唯一 解可表示为 定理 如果线性方程组 的系数行列式 则 (1) , , 1.4.2 (1) D  0

证明：1、存在性 D,=bru+++brdw=by c-1 把x,三代入第12，m个方程，得 a-立2622 =1 1 26a4=D2620,4y=bD=6 D i=1 s=l 故x= 是方程组的解。 D

证明： 1、存在性 1 1 2 2 1 n j j j n nj s sj s D b A b A b A b A = = + + + =  把 代入第 i(i=1,2,.,n)个方程，得 D D x j j = i i n s n j s i j s j n j n s s i j i j n j n s i j s s j n j j i j n j i j j b D b D b a A D b a A D a b A D D D a x a = = = =         = =        = = = = = = = = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 故 是方程组的解. D D x j j =

2、唯一性设(C1,C2,Cn)是方程组的一个解，则 2a=4G=12n调 As∑g9=64=1,2,m) 左相加正4r222身2，=60 右端相加 ∑b,Ak=D,从而cD=DE i=1 D. 得 Ck 所以方程组有唯一解

2、唯一性 设(c1 ,c2 ,.,cn )是方程组的一个解，则 1 ( 1,2, , ) n ij j i j a c b i n =  = = 1 ( 1,2, , ) n ik ij j i ik j A a c b A i n =  = = A a c A a c c a A ck D n j n i j i j i k n i n j i k i j j n i n j  i k i j j =  =   = =1 =1 =1 =1 =1 =1 , 1 k n i bi Ai k = D = D D c k 得 k = 所以方程组有唯一解。 左端相加 右端相加 从而ckD=Dk

关于定理的说明： 1.Crameri法则的优点在于给出了方程组的解与方程 组的系数及常数项之间的关系，具有理论价值。 2.Crameri法则仅使用于方程个数等于未知量个数，并 且系数行列式不为零的线性方程组。 3.()两个条件限制了法测的应用： (2)即便适用法则，当n很大时，由于利用法则求解方程 组运算量很大而不适用

且系数行列式不为零的线性方程组。 2.Cramer法则仅使用于方程个数等于未知量个数,并 组的系数及常数项之间的关系 具有理论价值。 法则的优点在于给出了方程组的解与方程 , 1.Cramer 组运算量很大而不适用。 即便适用法则 当 很大时 由于利用法则求解方程 两个条件限制了法则的应用； (2) , , 3.(1) n 关于定理的说明:

例题1：利用cramer法则求解线性方程组 2x1+x2-5X3+X4=8, X1-3x2-6x4=9, 2x2-X3+2x4=-5, x1+4x2-73+6x4=0. 解： 2 1-51 0 7 -5 13 1 -3 0 -6 D 1-2r3 1 -3 0 -6 0 2 -1 2 0 2 -1 2 r4-3 1 4 -7 6 0 7 -7 12

       + − + = − + = − − − = + − + = 4 7 6 0. 2 2 5, 3 6 9, 2 5 8, 1 2 3 4 2 3 4 1 2 4 1 2 3 4 x x x x x x x x x x x x x x 1 4 7 6 0 2 1 2 1 3 0 6 2 1 5 1 − − − − − D = 1 2 2 r − r 4 2 r − r 0 7 7 12 0 2 1 2 1 3 0 6 0 7 5 13 − − − − − 例题1:利用cramer法则求解线性方程组 解 :

7 -5 13 C1+2C2 -3 -5 3 =-2 -1 2 0 -1 0 7 -7 12 C3+2c2 -7 -7 -2 -3 3 -7 -2 =27, 8 1 -5 1 28 -5 1 9 -3 0 -6 1 9 0 -6 D -5 D2 2 -1 2 0 -5 -1 2 0 4 -7 6 0 -7 6 =81, =-108

7 7 12 2 1 2 7 5 13 − − − = − 1 2 2 c + c 3 2 2 c + c 7 7 2 0 1 0 3 5 3 − − − − − − − 7 2 3 3 − − − = = 27, 0 4 7 6 5 2 1 2 9 3 0 6 8 1 5 1 1 − − − − − − D = = 81, 1 0 7 6 0 5 1 2 1 9 0 6 2 8 5 1 2 − − − − − D = = −108

21 8 1 2 1 -5 8 1-3 9 -6 1 -3 0 9 D3= 0 2 -5 2 D4 0 2 -1 -5 1 4 0 6 14-7 0 =-27, =27, D 81 -108 .X1= =3, X2= =-4, D 27 D 27 -27 D 27 X3= =-1, X4= =1 D 27 D 27

1 4 0 6 0 2 5 2 1 3 9 6 2 1 8 1 3 − − − D = = −27, 1 4 7 0 0 2 1 5 1 3 0 9 2 1 5 8 4 − − − − − D = = 27, 3, 27 81 1  1 = = = D D x 4, 27 108 2 2 = − − = = D D x 1, 27 27 3 3 = − − = = D D x 1. 27 4 27 4 = = = D D x