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矩阵行列式计算公式

矩阵的行列式是一个标量,其计算公式根据矩阵的阶数有所不同。以下是不同阶数矩阵的行列式计算公式:

二阶行列式

\[

\det(A) = ad - bc

\]

其中 \(a, b, c, d\) 是二阶矩阵 \(\begin{pmatrix} a & b \\ c & d \end{pmatrix}\) 的元素。

三阶行列式

\[

\det(A) = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg)

\]

其中 \(a, b, c, d, e, f, g, h, i\) 是三阶矩阵 \(\begin{pmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{pmatrix}\) 的元素。

n阶行列式

对于n阶矩阵 \(A = (a_{ij})_{n \times n}\),其行列式可以通过拉普拉斯展开计算,即:

\[

\det(A) = \sum_{j=1}^{n} a_{1j} \cdot M_{1j}

\]

其中 \(M_{1j}\) 是删除第1行和第j列后得到的 \(n-1\) 阶子矩阵的行列式。更一般地,行列式可以表示为所有元素与其对应的代数余子式的乘积之和:

\[

\det(A) = \sum_{j=1}^{n} (-1)^{i+j} a_{ij} \cdot M_{ij}

\]

其中 \(M_{ij}\) 是删除第i行和第j列后得到的 \(n-1\) 阶子矩阵的行列式。

建议

二阶和三阶矩阵:可以直接使用上述公式进行计算。

高阶矩阵:建议使用拉普拉斯展开或代数余子式的方法,这些方法更为通用且易于编程实现。

通过这些公式和技巧,可以有效地计算不同阶数的矩阵行列式。

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