三阶行列式(详解三阶行列式的求解方法)

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三阶行列式的定义

三阶行列式是由3x3矩阵中选取三行三列的元素所组成的一个3阶行列式,它的一般形式为

|a1 b1 c1|

|a2 b2 c2|

|a3 b3 c3|

其中,a1、a2、a3为矩阵的列元素,b1、b2、b3为矩阵的第二列元素,c1、c2、c3为矩阵的第三列元素。

三阶行列式的求解方法

三阶行列式的求解方法有多种,其中常用的是Sarrus法则和余子式法。

1. Sarrus法则

Sarrus法则是一种简单易懂的求解三阶行列式的方法,它的步骤如下

(1)将矩阵的列和第二列复制到行列式的右侧,形成一个6x3的矩阵。

(2)从左上角开始,向右下方画一条斜线,将斜线上的元素相乘,并将结果标记在行列式的右侧。

(3)从左下角开始,向右上方画一条斜线,将斜线上的元素相乘,并将结果标记在行列式的右侧。

(4)将所有标记的结果相加,得到终的行列式值。

例如,对于如下的矩阵

|1 2 3|

|4 5 6|

|7 8 9|

应用Sarrus法则,可以得到

|1 2 3 1 2|

|4 5 6 4 5|

|7 8 9 7 8|

= (1x5x9 + 2x6x7 + 3x4x8) - (3x5x7 + 2x4x9 + 1x6x8)

因此,该矩阵的三阶行列式为0。

2. 余子式法

余子式法是一种基于矩阵的代数余子式计算行列式值的方法,它的步骤如下

(1)选取矩阵的任意一行或一列,将该行或列的元素作为公因子,将其他元素组成一个2x2的子矩阵。

(2)计算子矩阵的代数余子式,即将子矩阵中的元素按照“+ - + -”规律排列,然后将其相乘得到的结果乘以对应元素的符号。

(3)将代数余子式与对应元素相乘,得到该元素的代数余子式。

(4)将所有代数余子式相加,得到终的行列式值。

例如,对于如下的矩阵

|1 2 3|

|4 5 6|

|7 8 9|

假设选取行作为公因子,则有

|5 6|

|8 9|

计算子矩阵的代数余子式,可得

|5 6|

|8 9|

= 5x9 - 6x8

因此,行的代数余子式为-3。同理,可以得到第二行和第三行的代数余子式分别为6和-3。因此,该矩阵的三阶行列式为

1(-3) + 26 + 3(-3) = 0

Sarrus法则和余子式法是求解三阶行列式常用的方法,它们的思路和步骤都非常简单,但是需要注意的是,在计算过程中需要仔细检查每个元素的符号和位置,尤其是在应用余子式法时更加需要注意。同时,对于高阶行列式的求解,还需要掌握更加复杂的求解方法和技巧。

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