克拉默法则是怎么推导的
来源 :华课网校 2024-06-21 04:37:59
中克拉默法则是一种解决线性方程组的方法,它是由瑞士数学家克拉默在18世纪中期提出的。该方法利用行列式的性质来求解方程组的未知量。
假设有一个n元一次方程组,它可以表示为:
a11 x1 + a12 x2 + ... + a1n xn = b1
a21 x1 + a22 x2 + ... + a2n xn = b2
...
an1 x1 + an2 x2 + ... + ann xn = bn
其中a11、a12、...、ann、b1、b2、...、bn均为已知数。
为了求解该方程组的未知量,我们需要构造一个n阶行列式。具体的,我们将该n元方程组的系数矩阵记为A,将其右边的常数向量记为B,则有:
|a11 a12 ... a1n| |x1| |b1|
|a21 a22 ... a2n| |x2| = |b2|
|... ... ... ...| |...| = |...|
|an1 an2 ... ann| |xn| |bn|
接下来,我们将该行列式的第i列替换为常数向量B,得到一个新的n阶行列式Di。即:
Di = |a11 a12 ... b1 ... a1n|
|a21 a22 ... b2 ... a2n|
|... ... ... ... ...|
|an1 an2 ... bn ... ann|
按照这种方法,我们可以得到n个不同的n阶行列式D1、D2、...、Dn。接着,我们可以利用克拉默法则求解方程组的未知量。
克拉默法则指出,方程组的解可以表示为未知量的一个向量X,其各个分量x1、x2、...、xn可以通过如下公式计算:
x1 = D1 / D, x2 = D2 / D, ..., xn = Dn / D
其中,D为原始的n阶行列式,即D = |A|。因此,我们只需要计算出n个不同的行列式D1、D2、...、Dn和原始行列式D,就可以求解出方程组的未知量了。
总的来说,克拉默法则是一种比较简单、直观的线性代数方法,可以用于求解小规模的方程组。但是,当方程组的规模较大时,该方法的计算量会非常大,因此不太适用于大规模的线性方程组求解。
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