【余子式的计算例题】在行列式计算中,余子式是一个重要的概念。它用于展开行列式,尤其是在计算高阶行列式时,常常需要利用余子式来简化运算。本文将通过一个具体的例子,详细讲解余子式的计算方法,并以表格形式展示计算过程和结果。
一、余子式的定义
对于一个n阶行列式D,其元素a_{ij}的余子式M_{ij}是指去掉第i行和第j列后所得到的(n-1)阶行列式。余子式与代数余子式不同,代数余子式为(-1)^{i+j} × M_{ij},但本例中仅计算余子式M_{ij}。
二、例题:计算三阶行列式中某元素的余子式
给定如下三阶行列式:
$$
D =
\begin{vmatrix}
1 & 2 & 3 \\
4 & 5 & 6 \\
7 & 8 & 9 \\
\end{vmatrix}
$$
我们选择计算元素a_{22}(即5)的余子式M_{22}。
三、计算步骤
1. 确定位置:a_{22}位于第二行第二列。
2. 删除该行和该列:
- 删除第二行:[4, 5, 6
- 删除第二列:[2, 5, 8
- 剩下的元素为:
$$
\begin{vmatrix}
1 & 3 \\
7 & 9 \\
\end{vmatrix}
$$
3. 计算余子式:这是一个二阶行列式,计算公式为:
$$
M_{22} = (1 \times 9) - (3 \times 7) = 9 - 21 = -12
$$
四、总结与表格展示
| 元素位置 | 元素值 | 删除行与列后的矩阵 | 余子式计算 | 余子式值 | 
| a₁₁ | 1 | 第1行、第1列 | 5×9 - 6×8 = 45 - 48 = -3 | -3 | 
| a₁₂ | 2 | 第1行、第2列 | 4×9 - 6×7 = 36 - 42 = -6 | -6 | 
| a₁₃ | 3 | 第1行、第3列 | 4×8 - 5×7 = 32 - 35 = -3 | -3 | 
| a₂₁ | 4 | 第2行、第1列 | 2×9 - 3×8 = 18 - 24 = -6 | -6 | 
| a₂₂ | 5 | 第2行、第2列 | 1×9 - 3×7 = 9 - 21 = -12 | -12 | 
| a₂₃ | 6 | 第2行、第3列 | 1×8 - 2×7 = 8 - 14 = -6 | -6 | 
| a₃₁ | 7 | 第3行、第1列 | 2×6 - 3×5 = 12 - 15 = -3 | -3 | 
| a₃₂ | 8 | 第3行、第2列 | 1×6 - 3×4 = 6 - 12 = -6 | -6 | 
| a₃₃ | 9 | 第3行、第3列 | 1×5 - 2×4 = 5 - 8 = -3 | -3 | 
五、结语
余子式的计算是行列式展开的基础,掌握这一方法有助于快速求解高阶行列式。通过上述例题和表格,可以清晰地看到每个余子式的生成过程及其数值结果。在实际应用中,合理使用余子式能够有效降低计算复杂度,提高解题效率。
                            

