1. 引言及主要结果
行列式的计算是高等代数中十分重要的内容 [1] ,而且一些特殊的行列式在实际应用中有着重要的作用。比如三对角行列式在经济学中有着非常广泛的应用,在线性代数和组合数学中也具有重要的应用价值。因此,寻找这些特殊行列式的显示计算公式或地推公式也变得非常重要。文献 [2] 中介绍一些三阶的三对角矩阵的行列式的计算方法,文献 [3] [4] 中介绍对角矩阵逆矩阵的计算公式。文献 [5] 中给出n阶三对角矩阵的行列式特殊形式的计算公式,文献 [3] 中给出了下面一般的类似n阶三对角矩阵U的行列式的递推公式和连分数形式的公式,
本文主要受文献 [3] 的启发,对矩阵U再加一条边,并给出具体的递推计算,并对其进行简洁表示。本文构造的行列式有三条边框,即第一行、第一列和第
列,其中的元素是互异的常数。另一条边框,即第
行,其第一个和最后一个元素为常数,且与行列式中各元素均互异,第
行的其它元素均为0,即
进一步地,所构造行列式的计算结果存在叠代关系。最终发现此关系可用秦九韶算法表示,即得出简洁的结果表示,方便在其它领域的应用。我们的主要结果如下:
定理对
,矩阵D的行列式可表示为
(1)
其中
证明:按最后一行展开可得
下面分别计算行列式
和
。先计算
,添加边框后再交换第一列和最后一列,可得
令
由此通项公式可以表示为
则上式可化为
由行列式
的计算过程中发现,下面行列式可表示为
(2)
利用(2)式,可求得
其中
.
所以
2. 简单应用
例:计算行列式
解:根据定理中的公式可得
(其中
,
;
,
,
)。
基金项目
安徽省2020年创新创业训练计划省级项目(S202014098010),2021年国家级大学生创新创业训练计划项目(202114098036)。