例 1.9
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).
证明
对行列式的阶 n 用数学归纳法. n=1 时显然成立. 设结论对 n−1 正确,现证明对 n 结论也对. 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. 对上式两边求导数并记 Aijk(t) 为对 Aij(t) 的第 k 列元素求导数后得到的行列式,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).
而
F2(t)=f11(t)A111(t)+f21(t)A211(t)+⋯+fn1(t)An11(t),
…
Fn(t)=f11(t)A11n−1(t)+f21(t)A21n−1(t)+⋯+fn1(t)An1n−1(t),
因此
dtdF(t)=F1(t)+F2(t)+⋯+Fn(t)