克莱姆法则(Cramer’sRule)是线性代数中一个关于求解线性方程组的定理。它适用于变量和方程数目相等的线性方程组,是瑞士数学家克莱姆于1750年在他的《线性代数分析导言》中发表的。
在推导公式之前先来求解一个二元非齐次线性方程组:
通过上述求解过程似乎发现了什么规律,求解线性方程组用行列式求解似乎可行,且行列式求解比消元联立方程求解更简单方便。
下面再来证明n元非齐次线性方程组的解(克莱姆法则)
设n元非齐次线性方程组为:
用矩阵来表示可记为:
解得:
是通过用n元非齐次线性方程组(*)右端的常数项列向量b替换n元非齐次线性方程组(*)的系数行列式|A|中的第j列元素得到的n阶行列式按第j列展开得到的。
其中:
根据拉普拉斯展开定理(行列式按行(列)展开定理)可知行列式|Aj|按第j列展开得到:
所以n元非齐次线性方程组的解为:
几点注意事项:
1:当方程组的系数行列式不等于零时,则方程组有解,且具有唯一的解;
2:如果方程组无解或者有两个不同的解,那么方程组的系数行列式必定等于零;
3:克莱姆法则的局限性:当方程组的方程个数与未知数的个数不一致时,或者当方程组系数的行列式等于零时,克莱姆法则失效。运算量较大,求解一个n阶线性方程组要计算n+1个n阶行列式。未知量较多时手算不便。