下列行列式中()的值不一定为零。A. 行列式 D 中有一行与另一列元素对应成比例B. 互换 D 的某两行,所得行列式与 D 相同C. 行列式 D 中有两行对应元素之和为零D. 行列式 D 的转置行列式 D^T = -D
A. 行列式 $ D $ 中有一行与另一列元素对应成比例
B. 互换 $ D $ 的某两行,所得行列式与 $ D $ 相同
C. 行列式 $ D $ 中有两行对应元素之和为零
D. 行列式 $ D $ 的转置行列式 $ D^T = -D $
题目解答
答案
解析
本题考查行列式的性质及相关定理,通过对每个选项依据行列式的性质进行分析,判断其行列式的值是否一定为零。
选项A
根据行列式的性质:若行列式某一行(列)的元素都是另一行(列)对应元素的$k$倍,则此行列式的值为零。
设行列式$D$中有一行与另一列元素对应成比例,不妨设第$i$行与第$j$列元素对应成比例,即第$i$行元素$a_{i1},a_{i2},\cdots,a_{in}$与第$j$列元素$a_{1j},a_{2j},\cdots,a_{nj}$对应成比例,那么可以通过行列式的变换将其化为有两行元素对应成比例的形式,所以行列式$D$的值一定为零。
选项B
根据行列式的性质:互换行列式的两行(列),行列式变号。
设原行列式为$D$,互换$D$的某两行后得到新的行列式$D_1$,则$D_1=-D$。
已知所得行列式与$D$相同,即$D_1 = D$,那么$D=-D$,移项可得$2D = 0$,所以$D = 0$,该行列式的值一定为零。
选项C
设行列式$D$中有两行对应元素之和为零,不妨设第$i$行与第$j$行对应元素之和为零,即$a_{i1}+a_{j1}=0,a_{i2}+a_{j2}=0,\cdots,a_{in}+a_{jn}=0$,也就是$a_{i1}=-a_{j1},a_{i2}=-a_{j2},\cdots,a_{in}=-a_{jn}$。
这表明第$i$行元素是第$j$行对应元素的$-1$倍,根据行列式的性质:若行列式某一行(列)的元素都是另一行(列)对应元素的$k$倍,则此行列式的值为零,所以行列式$D$的值一定为零。
选项D
当行列式$D$的转置行列式$D^T = -D$时,行列式$D$不一定为零。
例如二阶反对称行列式$\begin{vmatrix}0&a\\-a&0\end{vmatrix}=0\times0 - a\times(-a)=a^2$,当$a\neq0$时,行列式的值不为零,所以该行列式的值不一定为零。