用系数行列式判别二元一次方程组解的情况
二元一次方程组的解包括三种情况:有唯一解、无解和有无穷组解.下面介绍一种用方程组的系数行列式对解的情况进行判别的方法.
一、知识介绍
设二元一次方程组(*)(其中是未知数,是未知数的系数且不全为零,是常数项.)
用加减消元法解方程组(*),得
1.行列式的定义:我们用记号表示算式
即= 其中记号叫做行列式,因为它只有两行、两列,所以把它叫做二阶行列式.
叫做行列式的展开式,其计算结果叫做行列式的值.
2.二阶行列式的展开:满足对角线法则
实线表示的对角线叫主对角线,虚线表示的对角线叫副对角线.
二阶行列式是这样两项的代数和:一项是行列式主对角线上两个元素的乘积,取正号;另一个是行列式副对角线上两个元素的乘积,取负号.
3.二元一次方程解的情况的判定
记=, =,
=
①当时,方程组(*)有唯一解,可用二阶行列式表示为.
②当D=0时,若,方程组(*)有无穷组解;
③当D=0时,若或 ,方程组(*)无解.
系数行列式也为二元一次方程组解的判别式.
二、例题分析
用系数行列式判别下列二元一次方程组解的情况:
解:因为≠0,所以方程组有唯一解.
解:因为, ≠0
≠0,
所以方程组无解.
解:因为, ,
,
所以方程组有无穷组解.