三階行列式計(jì)算方法有哪些
來(lái)源 :華課網(wǎng)校 2024-08-02 08:40:01
中行列式是線性代數(shù)中非常重要的概念之一,三階行列式在計(jì)算中也極為常見。本文將介紹三階行列式的計(jì)算方法。
首先,我們需要知道三階行列式的定義。對(duì)于一個(gè)三階行列式,我們可以將它表示為:
$$
\begin
a_ & a_ & a_ \\
a_ & a_ & a_ \\
a_ & a_ & a_
\end
$$
其中,$a_$表示矩陣中第$i$行、第$j$列的元素。
接下來(lái),我們來(lái)介紹三種計(jì)算三階行列式的方法。
1. 按照定義計(jì)算
根據(jù)行列式的定義,我們可以按照如下方式計(jì)算三階行列式:
$$
\begin
a_ & a_ & a_ \\
a_ & a_ & a_ \\
a_ & a_ & a_
\end
= a_a_a_ + a_a_a_ + a_a_a_ - a_a_a_ - a_a_a_ - a_a_a_
$$
雖然這種方法可以確保計(jì)算結(jié)果的正確性,但是計(jì)算量較大,不太適合手算。
2. 按行列式的性質(zhì)計(jì)算
行列式有一些重要的性質(zhì),其中最重要的兩個(gè)性質(zhì)是:
(1)交換行列式中任意兩行(列),行列式變號(hào);
(2)若行列式中某一行(列)的所有元素都是兩數(shù)之和(差)的形式,則可以按照“分配律”將該行(列)拆分成兩行(列)。
利用這兩個(gè)性質(zhì),我們可以通過(guò)變換行列式中的元素來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算。具體來(lái)說(shuō),我們可以按照如下步驟計(jì)算三階行列式:
(1)將第三行的所有元素都乘以$-1$,得到新的行列式:
$$
\begin
a_ & a_ & a_ \\
a_ & a_ & a_ \\
-a_ & -a_ & -a_
\end
$$
(2)將第二行加上第三行的兩倍,得到新的行列式:
$$
\begin
a_ & a_ & a_ \\
a_-a_ & a_-a_ & a_-a_ \\
-a_ & -a_ & -a_
\end
$$
(3)將第一行加上第三行的三倍,得到新的行列式:
$$
\begin
a_-a_ & a_-a_ & a_-a_ \\
a_-a_ & a_-a_ & a_-a_ \\
-a_ & -a_ & -a_
\end
$$
(4)將第一行加上第二行,得到新的行列式:
$$
\begin
a_-a_ & a_-a_ & a_-a_ \\
a_-a_+a_-a_ & a_-a_+a_-a_ & a_-a_+a_-a_ \\
-a_ & -a_ & -a_
\end
$$
(5)去掉新行列式中的第一行和第三列,得到最終結(jié)果:
$$
(a_-a_)(a_-a_+a_-a_) - (a_-a_)(a_-a_+a_-a_) = a_a_a_ + a_a_a_ + a_a_a_ - a_a_a_ - a_a_a_ - a_a_a_
$$
這種方法比較巧妙,可以大大簡(jiǎn)化計(jì)算。
3. 按照克拉默法則計(jì)算
克拉默法則是一種利用行列式求解線性方程組的方法。對(duì)于一個(gè)三元線性方程組:
$$
\begin
a_x_1 + a_x_2 + a_x_3 = b_1 \\
a_x_1 + a_x_2 + a_x_3 = b_2 \\
a_x_1 + a_x_2 + a_x_3 = b_3
\end
$$
我們可以將其轉(zhuǎn)化為行列式的形式:
$$
\begin
a_ & a_ & a_ \\
a_ & a_ & a_ \\
a_ & a_ & a_
\end
\begin
x_1 \\
x_2 \\
x_3
\end
=
\begin
b_1 \\
b_2 \\
b_3
\end
$$
如果行列式不為$0$,則方程組有唯一解,可以通過(guò)求解行列式和各個(gè)元素的代數(shù)余子式來(lái)求解方程組。具體來(lái)說(shuō),我們可以按照如下步驟計(jì)算三階行列式:
(1)構(gòu)造增廣矩陣:
$$
\begin
a_ & a_ & a_ & b_1 \\
a_ & a_ & a_ & b_2 \\
a_ & a_ & a_ & b_3
\end
$$
(2)求解行列式$\begina_ & a_ & a_ \\a_ & a_ & a_ \\a_ & a_ & a_\end$,記作$D$。
(3)對(duì)于每個(gè)未知數(shù)$x_i$,將增廣矩陣中第$i$列替換為常數(shù)列$\beginb_1 \\ b_2 \\ b_3\end$,得到新的矩陣$A_i$。對(duì)于每個(gè)矩陣$A_i$,求解其行列式$D_i$。
(4)按照克拉默法則的公式:
$$
x_i = \frac
$$
求解出每個(gè)未知數(shù)的值。
這種方法比較適合計(jì)算較為復(fù)雜的線性方程組。
綜上所述,我們介紹了三種計(jì)算三階行列式的方法,分別是按照定義計(jì)算、按行列式的性質(zhì)計(jì)算和按照克拉默法則計(jì)算。不同的方法適用于不同的情況,我們可以根據(jù)具體的問(wèn)題選擇合適的方法來(lái)計(jì)算三階行列式。
您可能感興趣的文章
-
一年級(jí)手抄報(bào)中秋節(jié) 簡(jiǎn)單
2024-08-02
-
日漸式微是什么意思
2024-08-02
-
夢(mèng)到一個(gè)人對(duì)方會(huì)有感應(yīng)嗎
2024-08-02
-
帶左右的四字成語(yǔ)
2024-08-02
-
1927年是中國(guó)的什么日子
2024-08-02
-
處女座男暗戀你的表現(xiàn)是怎么樣子的呢
2024-08-02
-
電腦顯示器接口有哪些型號(hào)
2024-08-02
-
余額寶里的基金都是貨幣基金嗎是真的嗎
2024-08-02
-
男生對(duì)女生說(shuō)對(duì)a什么意思
2024-08-02
-
南京市白下區(qū)公安局電話
2024-08-02
相關(guān)推薦
熱門閱讀
-
元旦小報(bào)內(nèi)容資料圖片簡(jiǎn)單
2024-08-02
-
英語(yǔ)作文萬(wàn)能模板高中開頭結(jié)尾
2024-08-02
-
別克車童鎖如何解除
2024-08-02
-
做麻圓的做法和配方視頻教程
2024-08-02
-
不想開學(xué)的說(shuō)說(shuō),討厭開學(xué)的說(shuō)說(shuō)
2024-08-02
-
10點(diǎn)差3分有什么意思
2024-08-02
-
協(xié)調(diào)性不好是哪個(gè)腦不發(fā)達(dá)
2024-08-02
-
大象用英語(yǔ)怎么描述?
2024-08-02
-
指南針北方12O度朝向
2024-08-02
-
新買蘋果手機(jī)進(jìn)網(wǎng)試用什么意思呀
2024-08-02
-
協(xié)調(diào)性不好是哪個(gè)腦不發(fā)達(dá)
2024-08-02
-
大象用英語(yǔ)怎么描述?
2024-08-02
-
指南針北方12O度朝向
2024-08-02
-
新買蘋果手機(jī)進(jìn)網(wǎng)試用什么意思呀
2024-08-02
最新文章
-
平魚和鯧魚是一種魚嗎
2024-08-02
-
創(chuàng)造與魔法攻略最新版本攻略下載
2024-08-02
-
360行車記錄儀內(nèi)存卡怎么取
2024-08-02
-
羊角脆瓜的種植方法和時(shí)間視頻
2024-08-02
-
年后買車和年前買車有區(qū)別嗎
2024-08-02
-
學(xué)汽車維修難嗎?
2024-08-02
-
96度伏特加多少錢一瓶
2024-08-02
-
健身卡銷售怎么說(shuō)好聽
2024-08-02
-
別克凱越14款手動(dòng)擋1.5l
2024-08-02
-
結(jié)婚25周年屬于什么婚禮
2024-08-02
-
繪畫幾歲開始學(xué)最好
2024-08-02
-
輪到你了的結(jié)局是怎么樣的
2024-08-02
-
壩上草原自駕游旅游攻略3天
2024-08-02
-
畢業(yè)的句子簡(jiǎn)單到哭的英文
2024-08-02