Какие существуют способы вычисления определителей 3 порядка

Математика — онлайн помощь

Пусть дана квадратная матрица третьего порядка

Определителем третьего порядка, соответствующим данной квадратной матрице А, называется число

(1.7)

Определитель третьего порядка обозначается символом

(1.8)

где числа называются его элементами.

Индексы у элемента показывают номера строки и столбца, на пересечении которых записан этот элемент.

Например, элемент расположен на пересечении второй строки и третьего столбца .

Элементы образуют главную диагональ определителя, а элементы побочную диагональ.

Определение имеет сложный по форме вид, поэтому для нахождения определителя третьего порядка предложены более простые правила. Так, согласно правилу треугольников необходимо:

  1. вычислить с собственными знаками произведения элементов , лежащих на главной диагонали и в вершинах двух равнобедренных треугольников, основания которых параллельны этой диагонали ;
  2. найти произведения элементов, лежащих на побочной диагонали и в вершинах двух равнобедренных треугольников, основания которых параллельны побочной диагонали, и взять их с противоположными знаками ;
  3. найти общую сумму всех произведений.

Все свойства определителей второго порядка справедливы и для определителей третьего порядка. Доказательства этих свойств основаны на вычислении определителя третьего порядка по формуле (1.7).

Например, покажем, что определитель, у которого элементы двух его строк пропорциональны, равен нулю. Действительно,

Аналогично проверяется справедливость и других свойств.

Пусть дан определитель (1.8) третьего порядка.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ 1.9: Минором элемента , где определителя третьего порядка, называется определитель второго порядка, полученный из данного вычеркиванием й строки и го столбца. Так, например, минор элемента есть определитель

а минор элемента есть

С помощью миноров определитель (7) можно записать в виде

(1.9)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ 1.10: Алгебраическим дополнением элемента , где , называется минор этого элемента, взятый со знаком . По определению 4.3 имеем

где / (1.10)

и т.д.

ТЕОРЕМА 1.1 Разложение определителя по элементам строки или столбца

Читайте также:  Способ при котором начисление амортизации производится равномерно

Определитель третьего порядка равен сумме произведений элементов любой его строки (столбца) на их алгебраические дополнения. Иными словами, имеют место шесть равенств:

(1.11)

Проверим, например, справедливость равенства

Согласно определениям минора и алгебраического дополнения получим

ТЕОРЕМА 1.2 Сумма произведений элементов какой- либо строки (столбца) определителя на алгебраические дополнения элементов любой другой его строки (столбца) равна нулю.

Для определенности выберем элементы первой строки и алгебраические дополнения элементов второй строки определителя. Составим сумму произведений и покажем, что эта сумма равна нулю.

Аналогично проверяется равенство нулю и всех других подобных сумм.

В заключение рассмотрим схему использования свойств определителя и теоремы разложения при вычислении определителя.

Вычислить определитель

Решение. Разложим определитель по элементам третьей строки.

Вычислить определитель

Решение. Прибавляя ко второй строке первую, умноженную на — 8,

получим Раскладывая этот определитель по элементам второй его строки, найдем

Уважаемые студенты
На нашем сайте можно получить помощь по всем разделам математики и другим предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Источник

Методы вычисления определителя третьего порядка

Определители и способы их вычисления

Определитель – это число, соответствующее квадратной матрице, вычисленное определенным образом.

Определителем второго порядка называется число, определяемое равенством:

.

Пример 3.1.

.

Определителем третьего порядка называется число, определяемое квадратной матрицей третьего порядка.

1.Метод треугольников (метод Саррюса)

То есть, если элементы определителя третьего порядка записать в таблицу , то правило его вычисления может быть представлено на рисунке 1, и определитель будет равен алгебраической сумме всех произведений, причем произведения первой таблицы берут со знаком “+”, а второй – со знаком “–”.

Рис. 1

Это правило называется правилом Саррюса.

2. Метод дописывания двух столбцов.

Этот способ вычисления определителя третьего порядка заключается в дописывании первых двух столбцов определителя и нахождении суммы произведений по главной диагонали и параллелях к ней за вычетом суммы произведений побочной диагонали и параллелях к ней, т.е.

Пример 3.2. Вычислить определитель двумя способами

3. Третий способ вычисления определителя основан на теореме разложения.

Минором элемента определителя называется определитель, полученный из данного путем вычеркивания -й строки и -го столбца, на пересечении которых расположен этот элемент.

Например, минором элемента определителя

,

т.е. из исходного определителя были вычеркнуты вторая строка и третий столбец.

Алгебраическим дополнением элемента называется минор этого элемента, умноженный на . То есть, если сумма номеров строки и столбца, на пересечении которых стоит этот элемент является четным числом, то минор берут со знаком “+”, а если нечетным, то со знаком “–”.

При этом полезно иметь в виду следующую схему:

где знаком плюс отмечены места тех элементов, для которых алгебраические дополнения равны минорам, взятым с их собственным знаком; и знаком минус те, для которых алгебраические дополнения равны минорам, взятым с противоположным знаком.
Теорема разложения Определитель равен сумме произведений элементов какой-либо строки (столбца) на их алгебраические дополнения.

Пример 3.3. Вычислить определитель путем разложения: а) по второй строке; б) по третьему столбцу.

а)

б)

Замечание. Если в задании не указано, по какому столбцу (строке) проводить разложение, то лучше выбирать столбец (строку) с большим числом нулей.

Определитель -го порядка задается квадратной таблицей чисел (элементов определителя), имеющей строк и столбцов, обозначается символом

.

Вычисление определителей порядка больше 3, рекомендуется проводить с помощью теоремы разложения.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Читайте также:  Посадка циний букетным способом
Оцените статью
Разные способы