例 1.21
依赖于
被以下题目直接调用
设 fij(t) 是可微函数,
F(t)=f11(t)f21(t)⋮fn1(t)f12(t)f22(t)⋮fn2(t)⋯⋯⋯f1n(t)f2n(t)⋮fnn(t),
求证:
dtdF(t)=j=1∑nFj(t),
其中
Fj(t)=f11(t)f21(t)⋮fn1(t)f12(t)f22(t)⋮fn2(t)⋯⋯⋯dtdf1j(t)dtdf2j(t)⋮dtdfnj(t)⋯⋯⋯f1n(t)f2n(t)⋮fnn(t).
解答
证明 对阶数 n 进行归纳,n=1 时显然成立。设结论对 n−1 阶行列式成立,现证 n 阶行列式的情形。将 F(t) 按第一列展开:
F(t)=f11(t)A11(t)+f21(t)A21(t)+⋯+fn1(t)An1(t),
其中 Ai1(t) 是元素 fi1(t) 的代数余子式。对上式两边求导并记 Aijk(t) 为对 Aij(t) 的第 k 列元素求导后得到的行列式,则
dtdF(t)=dtd(i=1∑nfi1(t)Ai1(t))=i=1∑nfi1′(t)Ai1(t)+i=1∑nfi1(t)Ai1′(t)=F1(t)+i=1∑nfi1(t)(k=1∑n−1Ai1k(t))=F1(t)+k=1∑n−1i=1∑nfi1(t)Ai1k(t).
由行列式的定义可知
i=1∑nfi1(t)Ai1k(t)=Fk+1(t)(1≤k≤n−1),
故
dtdF(t)=F1(t)+F2(t)+⋯+Fn(t).□
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