Определитель матрицы. Вычисление определителей

1. Пусть дана квадратная матрица второго порядка А= .

Определитель (детерминант) второго порядка данной матрицы число, которое находится с помощью равенства: =  -

       Определитель обозначается символом:

 

    Пример: Вычислить определители второго порядка.

2. Пусть дана квадратная матрица третьего порядка А= . Тогда определитель матрицы находится по правилам:

1. Треугольника.

 

 

    Пример.

 

 

2. Правило Саррюса.

Справа дописывают 2 первых столбца и

Произведения элементов на главной диагонали

И на диагоналях, ей параллельных, берут со знаком «+», а произведения элементов побочной диагонали и диагоналей, ей параллельных, со знаком «-».

Найдите определитель матрицы:

1) А= 2) В= 3) С= 4) К=


 


Понижение порядка определителя. Разложение определителя по строке (столбцу).

Для определителя четвёртого и более высоких порядков обычно применяются иные методы вычисления, нежели использование готовых формул как для вычисления определителей второго и третьего порядков.

Один из методов вычисления определителей высших порядков – использование следствия из теоремы Лапласа Это следствие позволяет разложить определитель по элементам некоторой строки или столбца. При этом вычисление определителя n-го порядка сводится к вычислению n определителей (n-1)-го порядка. Именно поэтому такое преобразование именуют понижением порядка определителя. Например, вычисление определителя четвёртого порядка сводится к нахождению четырёх определителей третьего порядка.

       Например, определитель третьего порядка можно посчитать разложением по строке:

= + + =

 +  +

или столбцу:

= + + =

 +  +

Пример. Разложим определитель третьего порядка по элементам первой строки.

= 1 + 2 + 3 = -3+12-9=0

Точно также можно выполнить разложение определителя четвертого порядка.

Вычислите определители разложением:

1. 2. 3. 4

Формулы Крамера

Метод Крамера основан на использовании определителей в решении систем линейных уравнений. Это значительно ускоряет процесс решения.

Метод Крамера может быть использован в решении системы стольких линейных уравнений, сколько в каждом уравнении неизвестных. Если определитель системы не равен нулю, то метод Крамера может быть использован в решении, если же равен нулю, то не может. Кроме того, метод Крамера может быть использован в решении систем линейных уравнений, имеющих единственное решение.

Пусть дана система уравнений:

Алгоритм решения системы методом Крамера:

1. Вычислить определитель основной матрицы (при неизвестных членах)

 0

2. Вычислить определитель =

3. Вычислить определитель =

4. Выполнить вычисления по формулам:

 

=            =                

5. Записать ответ (

Пример 1. Решить систему линейных уравнений:

1.  0

2. = =1*4-2*(-3)=10

3. = =3*(-3)-1*1= -9-1 = -10

4. =  =1          =               

5. Ответ: (1;-1)


 

Пример 2. Решить систему линейных уравнений методом Крамера:

.

Решение. Находим определитель системы:

Следовательно, система является определённой. Для нахождения её решения вычисляем определители

По формулам Крамера находим:

 

Итак, (1; 0; -1) – единственное решение системы.

 



Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: