行列式要求
要计算行列式,那么这个矩阵一定是一个方阵
行列式性质
- 行列式转置后值不变
- 互换行列式中两行,值变为相反数
- 行列式中两行成比例,行列式为0
- 行列式中一行所有元素乘以一个数后加到另一行,行列式值不变
行列式的计算有很多方法:
矩阵的行列式
矩阵的行列式是一个可以从方形矩阵(方阵)计算出来的特别的数。
矩阵是数的排列:
这矩阵的行列式是
3×6 − 8×4 = 18 − 32 = −14
符号
行列式的符号是每边一条垂直线。
例子:
|A|代表矩阵 A的行列式
计算行列式
首先,矩阵一定要是方形矩阵(就是,行和列的数目相同)。计算方法其实很简单,只不过是基本的算术,如下:
2×2 矩阵
2×2 矩阵 (2行和2列):
行列式是:
|A| = ad - bc
"A 的行列式等于 a 乘 d 减 b 乘 c"
把公式记住的窍门是想:十字乘法:
|
例子:
|B| | = 4×8 - 6×3 |
= 32-18 | |
= 14 |
3×3 矩阵
3×3 矩阵 (3行和3列):
行列式是:
|A| = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg)
"A 的行列式等于。。。。。。"
乍看很复杂,但这是有规律的:
求 3×3 矩行列式:
- 把 a 乘以不在 a 的行或列上的 2×2 矩阵的行列式。
- 以 b 和 c 也做相同的计算
- 把结果加在一起,不过 b 前面有个负号!
公式是(记着两边的垂直线 || 代表 "的行列式"):
"A 的行列式等于 a 乘 。。。。。。的行列式。。。。。。"
例子:
|C| | = 6×(-2×7 - 5×8) - 1×(4×7 - 5×2) + 1×(4×8 - -2×2) |
= 6×(-54) - 1×(18) + 1×(36) | |
= -306 |
4×4 和更大的矩阵
同一规律也适用于 4×4 矩阵:
- 加:a 乘以 不在 a 的行或列 的矩阵 的行列式,
- 减:b 乘以 不在 b 的行或列 的矩阵 的行列式,
- 加:c 乘以 不在 c 的行或列 的矩阵 的行列式,
- 减:d 乘以 不在 d 的行或列 的矩阵 的行列式,
公式是:
留意 + - + - 的规律(+a 。。。-b 。。。+c 。。。-d 。。。)。 这很重要,要牢记。
同样的规律也适用于5×5 和更大的矩阵,但通常最好是用矩阵计算器来处理大的矩阵!
案例计算:
1、将矩阵化简成为三角矩阵:
使用matab 验证:
2、使用代数余子式:
3、使用分解
4、范德蒙行列式