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矩阵的行列式怎么求

2025-09-20 14:48:22

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矩阵的行列式怎么求,跪求万能的知友,帮我看看!

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2025-09-20 14:48:22

矩阵的行列式怎么求】在数学中,行列式是与方阵相关的一个重要概念,常用于判断矩阵是否可逆、计算特征值、求解线性方程组等。对于一个n×n的矩阵,其行列式可以通过特定的公式进行计算。本文将对常见的2×2和3×3矩阵的行列式计算方法进行总结,并以表格形式呈现。

一、行列式的定义

行列式是一个标量值,由一个方阵的所有元素按照一定规则计算得出。记作 A 或 det(A)。只有方阵才有行列式。

二、常见矩阵的行列式计算方法

1. 2×2 矩阵

设矩阵为:

$$

A = \begin{bmatrix}

a & b \\

c & d \\

\end{bmatrix}

$$

其行列式为:

$$

\text{det}(A) = ad - bc

$$

2. 3×3 矩阵

设矩阵为:

$$

B = \begin{bmatrix}

a & b & c \\

d & e & f \\

g & h & i \\

\end{bmatrix}

$$

其行列式可以通过“对角线法则”或“展开法”计算,常用方式如下:

对角线法则:

$$

\text{det}(B) = aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh

$$

展开法(按第一行展开):

$$

\text{det}(B) = a \cdot \text{det}\begin{bmatrix}e & f \\ h & i\end{bmatrix} - b \cdot \text{det}\begin{bmatrix}d & f \\ g & i\end{bmatrix} + c \cdot \text{det}\begin{bmatrix}d & e \\ g & h\end{bmatrix}

$$

三、行列式计算方法总结表

矩阵大小 行列式计算公式 计算方式
2×2 $ad - bc$ 直接代入公式
3×3 $aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh$ 对角线法则
3×3 按行/列展开 使用余子式计算

四、注意事项

- 行列式为0时,矩阵不可逆。

- 行列式可以用来判断向量组是否线性相关。

- 行列式具有性质如:交换两行变号,一行乘以k则行列式乘以k等。

通过以上内容可以看出,行列式的计算方法虽然简单,但在实际应用中非常重要。掌握这些基本方法有助于进一步学习线性代数的相关知识。

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