一个比较特别的行列式
设a,b,c,d都是整数,且ad=bc,如果行列式:
[latex]det\begin{pmatrix}a&b&c&d\\b&3a&d&3c\\c&d&5a&5b\\d&3c&5b&15a\end{pmatrix}=0[/latex]
试证:a=b=c=d=0.
注:条件ad=bc是否可以取消?若可以取消请给出证明,否则请举出反例。
[ Last edited by feixiaolin on 2014-4-25 at 13:56 ]
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京公网安备 11010802022153号
可视为分块矩阵
|A B|
|B 5A|
行列式=|A|*|5A-B*A^(-1)*B|=0
条件是 |5A-B*A^(-1)*B|=0 而 |A|<>0
这里A不一定可逆呢,……不能这样运算的,……
只要a=b=c=d,便可推出delt()=0;
为了求条件:
1. 假定A可逆; 比较繁琐,未推求。
2. 假定A不可逆;
如果3a^2-b^2=0; 3c^2-d^2=0; delt()=0;
ad=bc 只是一个特例,ad+bc=0 亦可。
a=b=c=d是要证明的结论,怎么能拿来当条件使用呢?
fei大神, 我估计你被要证的结论或无关的条件 ad=bc误导了.
要诀: 简单!!! 暴力!!!
第一步: 由数学软件可得, 行列式等于
[latex] (15a^2+5b^2-3c^2-d^2)^2- 3*2^2*(5ab-cd)^2 [/latex]
由于a,b,c,d都是整数, 而 [latex]\sqrt{3} [/latex]是无理数, 当行列式为零时, 当且仅当" 5ab=cd 并且 15a^2+5b^2 = 3c^2+d^2".
第二步, 不难看出, [latex] 5(\sqrt{3}a+b)^2 = (\sqrt{3}c+d)^2) [/latex]
换句话说, 如果 a,b不全为零的话, 就有 [latex] \sqrt{5} \in Q[\sqrt{3}] [/latex] 这种荒谬的事情.
所以只好 a=b=c=d=0.
同志哥,题目并不简单!暴力行不通!
[latex]det\begin{pmatrix}a&b&c&d\\b&3a&d&3c\\c&d&5a&5b\\d&3c&5b&15a\end{pmatrix}\neq(15a^2+5b^2-3c^2-d^2)^2-3\times 2^2(5ab-cd)^2[/latex]
事实上,令a=b=c=d=1,我们就有:
[latex]det\begin{pmatrix}a&b&c&d\\b&3a&d&3c\\c&d&5a&5b\\d&3c&5b&15a\end{pmatrix}=32[/latex]
[latex](15a^2+5b^2-3c^2-d^2)^2-3\times 2^2(5ab-cd)^2=64[/latex]
两者并不相等
,
请教大神,我用mathematic进行在线计算怎么没有输出呢?问题出在哪儿?

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