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行列式中 abc为互异实数 证明|1 1 1||a b c||a^3 b^3 c^3|=0的充要条件

时间:2021-02-26 21:37:40

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行列式中 abc为互异实数 证明|1 1 1||a b c||a^3 b^3 c^3|=0的充要条件

问题补充:

行列式中,abc为互异实数,证明|1 1 1||a b c||a^3 b^3 c^3|=0的充要条件是a+b+c=0

答案:

证明: 等式左边行列式记为D.

考虑Vandermonde行列式D1

1 1 1 1a b c xa^2 b^2 c^2 x^2

a^3 b^3 c^3 x^3

= (b-a)(c-a)(c-b)(x-a)(x-b)(x-c).

直接计算其x^2的系数为: (b-a)(c-a)(c-b)(-a-b-c).

另一方面, 观察D1, 其x^2的系数恰为 A34=(-1)^(3+4)M34 = -D.

[考虑D1按第4列展开]

所以 D = (a+b+c)(b-a)(c-a)(c-b)

由a,b,c为互异实数, 所以D=0的充要条件是a+b+c=0.

[注: 行列式D可用性质化三角形行列式,这里提供另一方法计算它.

若是高阶, 此方法更显有用]

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