文档内容
第一章 行列式答案解析
1-1 基础过关
1.【答案】(1) 4 ;(2)0;(3) 0 ;(4) 1 6
【解析】(1)
2
1
1
0
8
4
1
3
1
r1
r
2
2 r
3
r
3
0
0
1
1 6
4
8
7
2
3
( 1 ) 3 1 ( 1 )
1 6
4
7
2
(1 6 2 7 4 ) 4 .
(2)
4 1 2 4
1 2 0 2
1 0 5 2 0
0 1 1 7
r1
r
3
r1
r
2
4 r
2
1 0 r
2
7 r
3
1 5 r
3
0
1
0
0
0
0
1
7
2
1 5
1
9
1 7
1
2
0
2
1
4 5
8 5
7
2
2
7
4
0
9
(
1
7
1 )
0
0
1
2 1
1
1
1
7
1 5
1
5
5
7
2
2
1
0
4
2 0
7
(3)
2 1 4 1
3 1 2 1
1 2 3 2
5 0 6 2
r1
r
2
r
4
r1
2
3
5
r
2
r
3
r
3
r
3
0
0
1
0
1
7
1
0
0
3
7
2
1 0
9
7
9
3
2
7
9
8
5
8
2
0
3
5
8
( 1 ) 3 1
3
7
1 0
2
7
9
3
5
8
1 2 3 4 1 2 3 4
r r 1 1 3 1 1 3
1 3 4 1 2 1 0 1 1 3 r 2r
(4) r r 2 2 2 2 1 0 4 4 16
3 1
1 4 1 2 0 2 2 2 r r
r r 1 1 1 3 1 0 0 4
1 1 2 3 4 1 0 1 1 1
2.【答案】(1) 3 a b c a 3 b 3 c 3 ;(2)2(x3 y3);(3)0;(4) ( a b ) 3 ;(5)0
【解析】(1)方法一:a
b
c
b
c
a
c
a
b
(
a
3
(
a
1
b
b
1 )
c
c
1
a
a
a
c
a
3 )
3
a
b
b
b
(
3
b
(
2
c
3
1
a
1 )
c
2
)
b
b
c
c ( a b
a
b
c
(
2
)
1 ) 1 3 c
b
c
c
a
方法二:
a b c abc bca cab 1 1 1
r r r
1 2 3
b c a b c a (abc) b c a
c a b c a b c a b
1 1 1
r br
2 1
(abc) 0 cb ab
r cr
3 1 0 ac bc
cb ab
(abc) (abc)[(cb)(bc)(ab)(ac)]
ac bc
(abc)[bcc2 b2 bca2 acabbc]
3abca3b3c3
(2)
x y x y 2(x y) 2(x y) 2(x y) 1 1 1
r r r
1 2 3
y x y x y x y x 2(x y) y x y x
x y x y x y x y x y x y
1 1 1
r
2
yr
1
x x y
2(x y) 0 x x y 2(x y)
r (x y)r y x
3 1 0 y x
2(x y)[x2 (y)(x y)]2(x y)(xyx2 y2)
2(x3 y3)
【注】立方和公式: x 3 y 3 ( x y ) ( x 2 x y y 2 ) .
(3)
1 1 1 1 1 1 1 1 1
r r
3 2
a b c a b c (abc) a b c 0
bc ca ab abc abc abc 1 1 1
(4)2 a
2 a
1
a
a b
1
b
2 b
2 b
1
r1
r
2
( b
a
2
2
a
r
3
r
3
a )
0
0
1
2
a
1
a b
b
a
1
2
a
a
b
2
b
2
( b
2
( b
1
a
a
a
)
2
)
2 (
2 a
( b
a
a
)
b
2
)
0
0
1
(
a
1
1
a b
a
)
2
1
3
b
(5)
a
b
c
d
2
2
2
2
( a
( b
( c
( d
2 1 )
2 1 )
2 1 )
2 1 )
( a
( b
( c
( d
2 2 )
2 2 )
2 2 )
2 2 )
( a
( b
( c
( d
2 3 )
2 3 )
2 3 )
2 3 )
c
2
c
3
c
4
r
2
r
3
r
4
r
3
r
4
(
(
b
b
c
1
c
1
c
1
r1
r1
r1
r
2
r
2
a
b
c
d
b
c
d
a
( b
a
2 2 a
2 2 b
2 2 c
2 2 d
2 a
2 2 a
2 2 a
2 2 a
) ( c a
a ) ( c
) ( c a
) (
) (
1
1
1
1
2
2 (
2 (
2 (
d
a
d
a
b
c
d
)
(
4
4
4
4
a
d
a
a
b
c
d
1
a
a
a
)
)
4
4
4
4
)
)
)
2 a
b
c
d
a )
2 a
b
c
0
6
6
6
6
4 a
4 ( b
4 ( c
4 ( d
a
a
a
2 a
b
c
d
a
b
a
b
c
d
2
a
b
b
2
9
9
9
9
4
a )
a )
a )
a 1
2
2
2
2 a
a 1
2
0
0
2
0
0
6
6
6
6 a
( b
( c
( d
4 a
1
4 a
9
a )
a )
a )
4
4
4
4
4 a
4
0
0
4
4
0
0
6
4
6
a
a
6
6
6
6
6
0
0
9
a
9
6
0
0
9
0
3.【答案】(1) a b c d a b c d a d 1 ; (2)a a xa x2 a x3 ;
0 1 2 3
(3) a n 2 ( a 2 1 ) ; (4)[x(n1)a](xa)n1;
(5)1a a (或
1 n
1
n
i
1
a
i
); (6) a
1
a
2
a
n
1
n
i
1
1
a
i
【解析】(1)方法一:a
1
0
0
1
b
1
0
0
1
c
1
0
0
1
d
(
a
a
a
a
1 1 )
b
1
0
b
( b c
b c d
b
1 a
0
1
c
1
c
1
d b
a b
1
1
d
0
1
d
d
a
1
c
1
1
0
)
d
0
1
d
c
1
c d
c d
1
d
1
d
1
(
1
1
c
1 )
d
2
0
0
1
1 1
c
1
0
1
d
方法二:
a
1
0
0
1
b
1
0
0
1
c
1
0
0
1
d
(
a
a
a
a
1 1 )
0
1
0
( 1
( b c
b c d
1 a
1
2 1 )
d
a
b 1
1 c
0 1
b c b
c 1
1 d
1
( 1 )
d b )
d b c
0
1
d
b c
1
c d
c d
c
1
b
d
1
(
1
1
1
d
1 )
( c
d
2
1
0
0
1 )
1
c
1
0
1
d
(2)“么”型行列式按照“横”展开:
x 1 0 0
1 0 0 x 0 0
0 x 1 0
(1)41a x 1 0 (1)42a 0 1 0
0 0 x 1 0 1
0 x 1 0 x 1
a a a a
0 1 2 3
x 1 0 x 1 0
(1)43a 0 x 0 (1)44a 0 x 1
2 3
0 0 1 0 0 x
a a xa x2 a x3
0 1 2 3
(3)a 1
a
D
n
1 a
a
a
a
n
a
a
n
(
1
1
(
2 n )
a
1
1
n 1
1 n )
n a
2
(
(
1 n 1 )
1 n 1 )
n 2 a (
1
1
a
a
2
a
1 )
a
n
a
1
n 2
【注】未显示的元素均为0
(4)
D
n
x
a
a
a
x
a
a
a
x
全 部
列
累
[
[
和
加
x
x
相
到
(
(
等
第
n
n
一
1
1
)
)
行
a
a
]
] (
x
1
a
a
x
(
1
x
a
a
n
a
a
n )
1
1 ) a
1
a
x
x
[
(
x
n
x
a
(
1
n
)
a
1 ) a ]
1
0
0
x
x
1
0
( n
a
x
a
1 ) a
x
1
0
a
(5)先转化为“爪”型行列式
1
a
a
a
2
n
1
1
a
a
1
a
n
2
1
a
1
a
2
a
n
c c
2
c c
n
c a
1
c a
1
1
1
1
1
c
2 2
c
n n
a
1
a
a
1
a
1
2
n
a
2
a
1
1
0
1
a
2
0
0
a
n
0
1
1
1
a
n
n
i
1
1
0
a
i
1
0
1
1
(6)1a 1 1 1a 1 1
1 r r 1
2 1
1 1a 1 a a 0
2 1 2
r r
1 1 1a n 1 a 0 a
n 1 n
a a a
c 1 c 1a 1 1 1 1
1 a 2 1 a a
2 2 n
0 a 0
2
a
c 1 c
1 a n 0 0 a
n n
a a n
1a 1 1 a
1 a a i
2 n i2
1 1 1 n n 1 n
1 a 1 a
a a a i a i
1 2 n i1 i1 i i1
4.【答案】(1) ( a b c ) ( c b ) ( c a ) ( b a ) ;(2)
1
i
j n 1
( j i )
n
或 k!;
k1
(3)(abc)(cb)(ca)(ba)
【解析】(1)可转化为范德蒙德行列式
b
a
2 a
c a
b
2 b
c a
c
2 c
b
r1
( b
r
2
b
c
c
a
a
a
2
) ( c
a
a
a
)
( c
c
b
b
2
b
b
) ( b
a
a
b
c
c
)
2
c
( b c a )
1
a
a 2
1
b
b 2
1
c
c 2
(2)此行列式与范德蒙德行列式形式不同,将 D
n
中第 n 1 行依次与上一行交换到第 1
行, 第n行依次与上一行交换到第 2 行, , 经过
n ( n 1 ) ( n 2 ) 2 1
n ( n
2
1 )
次行交换, 与范德蒙德行列式建立关系.
D
n
( 1 )
n (n 2 1 )
a
1
a
n
a
n
1 ( a
(
a
a
1
1
1
n )
1 )
n
1 ( a
(
a
a
1
n
n
)
n
n
)
n
1
,再将第n1列依次与前一列交換到第1
列, 第n列依次与前一列交换到第 2 列, , 经过
n(n1)
n(n1)(n2) 21 次列交换,得
2D
n
=
=
n
( 1 )
1
a
( a n
( a
0 i j n
(n 2
n
n )
n )
( j
1 )
1
n
i
(
)
1
1
a n
n (n 1 )
) 2
n 1 ( a n )
n ( a n )
1 1
a 1 a
n 1 n 1 ( a 1 ) a
n n ( a 1 ) a
n ! ( n 1 ) ! 2 ! 1 !
0
( a
(
i j
n
k
1
a
a
[
n
k
1
1
n 1 )
1 )
( a
!
n
1
i )
a
1
a
n 1
n a
( a j ) ]
(3)直接利用范德蒙得行列式可得
D
1
a
a
a
2
3
1
b
b
b
2
3
1
c
c
c
2
3
1
x
x
x
2
3
( x a ) ( x b ) ( x c ) ( c a ) ( c b ) ( b a )
( x a ) ( x b ) ( x c ) 中 x 2 的系数为 ( a b c ) ,故原行列式中 x 2 的系数为
( a b c ) ( c b ) ( c a ) ( b a ) .
5.【答案】(1) 3 或 3 ; (2) 0 、 2 、 6
【解析】(1)
2
1
1 2
1
1
1
1
1
c
1
(
c
2
3
3 )
0
3
1
1
2
1
1
2
1
1
1
(
1
r
2
3 )
r1
( 2
0
0
3
3 ) 0
2
1
1 2
1
1
解得3或 3 .
(2)2 0 2
0 2 2
2 2 4
c
1
(
(
c
2
2
2
2
)
)
0
(
2
2
2
2
6
0
2
)
2
4
4
(
2
2
4
(
r
2
2
)
2
(
)
r1
[ (
6
0
0
)
2
2 ) (
0
2
4
2
) 8 ]
2
4
4
解得 0 、 2 、 6 .
6.【答案】(1) 6 4 ;(2) 2 4 .
【解析】(1)
3 1 1 2 0 2 4 1
r 3r 2 4 1
1 3
5 1 3 4 0 6 8 1
A A A A r 5r 6 8 1
31 32 33 34 1 1 1 1 2 3 1 1 1 1
r r 6 2 4
1 5 3 3 4 3 0 6 2 4
2 4 1 2 4 1 0 14 1
12 6 8 1 2 0 4 2 2 0 4 2 64
3 1 2 1 9 0 1 9 0
(2)
M M M M
1 4 2 4 3 4 4 4
=
=
A
1
4
6
3
1
( 1
4
)
A
4
6
5
5
3 2 (
2
4
2
2
0
4
3
)
A
4
3 4
0
0
0
1
6
A
2
0
4 4
4
6
3
2 4
3
2
1
6
5
4
5
1
1
0
2
0
4
5
1
3
1
3
4
6
3
1
1
0
0
1
1
2
2
0
41-2 基础真题
1.【答案】 3
【解析】根据行和相等加列,列和相等加行,把行列式的各行都加到第 1 行得:
D
3
1
1
0
3 (
3
1
0
1
1 )
3
0
1
1
4 2 3
3
1
1
1
(
1
3
) 3
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
1
3
1
1
1
1
3
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
2.【答案】 x 4
【解析】方法一:根据行和相等加列,列和相等加行,把行列式的各列都加到第 1 列得:
原式
x
x
x
x
x (
x
1
1
1
1
1
4
) 2
3
x
x
1
1
1
3
1
x 4
x
1
1
1
1
x
1
1
1
1
x
1
1
1
1
x
1
1
1
1
x
1
1
1
1
x
1
1
1
1
0
0
x
0
0
x
0
0
x
0
0
0
方法二:第一行的 1
1 1 1 x1
0 0 x x
倍分别加到第二、三、四行,得爪型行列式: .
0 x 0 x
x 0 0 x
第一列、第二列和第三列依此加到第四列上消去一个侧爪得:
1 1 1 x
0 0 x 0 43
(1) 2 x4 x4.
0 x 0 0
x 0 0 0
3.【答案】B
【解析】将第一列的1倍依次加到第二、三、四列得:f ( x )
x
2 x
3 x
4 x
x
2 x
2
2
3
2
2
1
1
1
1
1
3
x
x
x
x
0
0
2
7
2
7
1
6
1
1
2
3
5 x
x
2 x
3 x
4 x
( x
2
2
3
1 )
1
1
1
3
x
x
0
0
2
7
0
0
1
6
由此可知 f ( x ) 是2次多项式,故应选(B).
4.【答案】D
【解析】方法一:依次对换第二、四行,第二、四列化为分块行列式:
原 式
(
a
b
0
0
a
1
4
1
a
4
0
0
b
a
3
2
b
1
b
0
0
a
3
b
2
) (
4
a
2
b
a
0
0
a
1
4
3
b
a
1
b
4
0
0
b
2 3
)
b
a
0
0
1
4
0
0
a
b
3
2
0
0
b
a
3
2
a
b
1
4
b
a
1
4
a
b
3
2
b
a
3
2
方法二:按第 1 行展开,得
a b 0 0 a b
2 2 2 2 a b a b
D a b a 0 b 0 b a 按第3行展开aa 2 2 bb 2 2
n 1 3 3 1 3 3 1 4 b a 1 4 b a
0 0 a b 0 0 3 3 3 3
4 4
(a a b b )(aa bb )
2 3 2 3 1 4 1 4
5.【答案】 a n ( 1 ) n 1 b n
【解析】属于么型行列式,按第1列展开,有
a b 0 0 0 b
0 a b 0 0 a b
D a b(1)n1 an (1)n1bn
0 0 0 a b b
0 0 0 0 a a b
所以Dan (1)n1bn.
6.【答案】 1 a a 2 a 3 a 4 a 5
【解析】梭型行列式,按第一行展开D
5
(1 a ) D
4
a
0
0
0
1
1
a
0
1
a
1
0
a
1
a
1
0
0
a
a
(1 a ) D
4
a D
3
.
得到递推公式 D
5
D
4
a ( D
4
D
3
) a 3 ( D
2
D
1
) .
由于 D
2
1
1
a
1
a
a
1 a a 2 , D
1
1 a
于是得 D
5
D
4
a 5 ,D D a4,
4 3
D
3
D
2
a 3 ,容易推出
D
5
a 5 + a 4 a 3 D
2
a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 .
1-3 拓展拔高
1.【答案】 k 2 ( k 2 4 )
【解析】观察行列式的性质,可以看出,行列式的每一列和相等. 因此可将第 2 , 3 , 4 行加
到第 1 行,提取 k ,再用行列式性质,有
k0
1
1
0k1
1
1k0 1 1
1
0k
k
k 2
10
1
1
k20
1k1
1
1
k 1 1
11k0
11 1
10k
1
k 2
k
k20
1000
2k0
1k20
k
1
11
11k
1
k 2
1
1
1k
( k 2 4 )
2.【答案】 a 1 或 a 2
【解析】
原式
a1 a1 0 a1 0 0
1 a 1 1 a1 1
1 1 a 1 2 a
(a1)[(a)2 (a)2](把(a)当成整体)
(a1)[(a2)(a1)]
(a1)2(a2)0
3.【答案】请参照解析【解析】方法一:用数学归纳法.
当 n 1 时,D xa ;当
1 1
n 2 时, D
2
xa
2
a
1
1
x
x 2 a
1
x a
2
,结论成立;
假设当 n k 1 时,结论成立,有D xk1a x(k1)1a x(k1)2 a xa
k1 1 2 k2 k1
则当 n k 时,将 D
k
按第1列展开,得
D xD a xk a xk1 a x2 a xa
k k1 k 1 k2 k1 k
故对任意正整数 n ,有 D
n
x n a
1
x n 1 a
n 1
x a
n
,结论成立.
方法二:用递推法,将 D
n
按第1列展开,得 D
n
x D
n 1
( 1 ) n 1 a
n
( 1 ) n 1 x D
n 1
a
n
故D xD a , ,D xD a ,D xD a x2 a xa
x1 x2 x1 3 2 3 2 1 2 1 2
将其依次代入,得
D
n
x
x
D
2
n
( x
1
D
x
x
n
a
3
n
a
a
x
1
x (
x 2
n 1
x D
)
x
x
2
a
x
a
1
a
n
x 1
a
x
1
)
n
a
a
n
3 x
,
n
D
x
x
2
3
D
x
x
2
2
a
x
x
a
2
x
1
x
a
a
x
n
1
a
n
4.【答案】 n 1
【解析】 D
n
为三对角行列式,用递推法,将 D
n
按第1行展开.
D
D
D
n
n
n
2
D
D
D
n 1
n 1
n 1
D
1
(
n
1
1
(
)
D
(
D
n
n 2
1
2
)
1
1
)
2
D
00
00
n
1
1
2
D
1
2
1
00
D
n
n
2
3
02
00
2
1
D
000
2
2
D
1
1
D
000
1
2
1
( n
2
2
1
1 )
D
n 1
1
2
2
( n
D
2
n
1
2
1
)
,
,
n 1 .
5.【答案】B
【解析】4
i
1
4
j
1
A
ij
1100
A
A
1
1 1
3 1
1010
1
A
1
A
1001
1
2
3 2
1000
1
A
1 3
A
3
3
0100
4
A
1
A
0110
4
3
4
0101
A
2
A
1100
1
4
1
A
0110
A
2 2
4
2
0010
A
2
A
0011
3
4
3
1010
A
2
A
4
4
4
0101
0011 0001 1001
6.【答案】 b n 1 ( b
n
i
1
a 2i )
【解析】 D
n
除主对角线外,第i行(i 1,2, )元素分别是 a
1
, a
2
, , a
i 1
, a
i 1
, , a
n
的倍
数,即: ( a
i
) a
1
, ( a
i
) a
2
, , ( a
i
) a
i 1
, ( a
i
) a
i 1
, , ( a
i
) a
n
.
可考虑加边法,
D
n
1
D
( a
n 1
2 )
1
b
1
0
0
0
( a
2
baa
a
b
2 )
1
2
n
a
1
a
a a
2
a a
n
21
1
1
b
(
a
a
a
a
2a
1
a
a
n
)
n
b
222
2
2
0
b0
0
0
0b
0
b
a
a
a
na
1
a
2
a
n
n
2n
0
00
b
1aa
a
1
2
n
b n
ab0
0
1
1
a
2
0b
0
n
i
1
( a
i
b
) 2
a
n
00
b
b n 1 ( b
n
i
1
a 2i )
7.【答案】
1
n
i
1
a
b
i
n
j 1
b
j
【解析】方法一: D
n
中除主对角线外,各列元素分别相同,用加边法.
1 0 0 0 1 a a a
1 ab a a 1 b 0 0
1 1
D D 1 a ab a 1 0 b 0
n n1 2 2
1 a a ab 1 0 0 b
n n
a a a
1 a a a
b b b
1 2 0 n b 1 0 0 1 n a n b .
0 0 b 0 b j
2 i1 i j1
0 0 0 b
n方法二:
D
n
a
b
1
0
a
a b
a b
a b
1
a
a
b
1
b
1
b
1
b
1
0b
2
a
2
2
2
a b
n
i
1
a
b
n
b
n
b
n
b
1 2
b
a
b
i
a
a
1
1
1
n
b
2
00
a
b ( a
n
a b b
1
a b b
1
b
n
n
b .
j
j 1
a
b
2
2
a
1
b
a
b
a
0
b
2
b
b
b
1 2
b
n
aa
1
n
n
1
b
n
a
b
n
b
2 n
b
2 n
b
n
a
0
2
a
b
2
b
b
n
b
n
b
1
a
a
D
n 1
b D
1 n
b (
n 1
a
n
a
b
a
a
a
aa
b
n
)
2
n 2
b b1
2
b
1 2
b
2
b
2
b
a
b
n
b
1
n
b
3
b
2
n
b
aa
a
b
b
n
n 1
n
2
1
D
a
n
b
b
a
0
b
n
)
3
( a
2
1
D
n
b
a
1
1
a
0
)
b
2
aa
b
n
8.【答案】 ( a 2 b 2 ) n
【解析】方法一:
D
2 n
a
b
( a
( a
a
b
b
b
)
)
n
n
1
1
( a
ab
1
1
b ) n
ba
( a
11
2
ba
b
b
a
2 ) n
b
a
=
a
b
b
a
b
a
b
a
a
b
(
a
b
a
b ) n
1
0
ab
1
0
ba ba
10 ba
b
a
b
b
a
b
a b
b
a b
方法二:D
2 n
a
b
a
a
b0
2 a
2 ( a
a
b
a
b
b 2 ) D
ab
2
ab
n
ab
2
ba
ba
ba
b
a
b
a
b
a
0
a
(
b
a
(
1
)
1
(1
)
2
(2 n 1 )
n 1 ) b
b
2
0
b
a
b
a
b
ab
ab
ba
ba
b
a
b
a
D
2 n
( a 2 b 2 ) D
2 n 2
( a 2 b 2 ) 2 D
2 n 4
( a 2 b 2 ) n
9.【答案】C
【解析】
由于
x a a a 1 a a a
1 2 n 1 2 n
a x a a 1 x a a
1 2 n n 2 n
f(x) a a x a xa 1 a x a
1 2 n i 2 n
i1
a a a x 1 a a x
1 2 3 2 3
1 0 0 0
1 xa 0 0
n 1
(xa )1 a a xa 0
i 2 1 2
i1
1 a a a a xa
2 1 3 2 n
n n
xa (xa )
i i
i1 i1
所以 f ( x ) 0 有 n 1 个实根,故 f(x)0至少有 n 个实根,又因为 f(x)0是关于 x 的
一元n次方程,所以 f(x)0最多有n个实根,综上, f(x)0恰有n个实根,答案应选(C).
10.【答案】请参照解析
1 1 1
a a a n
【解析】不失一般性,设| A| 21 22 2n A . 又因
1j
j1
a a a
n1 n2 nn
n
j
1
A
ij
a
a
1
2
1
n
1
1
a
a
1
2
1
n
2
2
a
a
1
2
1
n
n
n
0 , i 2 , , n .
n n n n n n
故| A|A A A A A .
1j 1j 2j nj ij
j1 j1 j1 j1 i1 j1