Materiały » Lekcje

Obliczanie wyznaczników

Autor

Dariusz Kulma

Wyznacznik macierzy

Wstęp

Matematycy od wielu wieków starali się znaleźć sposób na znalezienie uniwersalnego sposobu na rozwiązanie układu równań liniowych z n niewiadomymi. W XVIII wieku Gabriel Cramer - szwajcarski matematyk i fizyk - wyprowadził wzory na obliczanie wyznaczników, które dziś potocznie nazywamy wzorami Cramera. W XIX wieku jego odkrycia rozwijali tak znani matematycy jak Laplace, Jacobi i Cauchy.

Warunek obliczenia wyznacznika

Wyznaczniki możemy obliczać tylko z macierzy kwadratowych czyli wtedy, gdy liczba wierszy jest równa liczbie kolumn.

Definicja

Wyznacznikiem nazywamy takie odzworowanie macierzy kwadratowej, które danej macierzy $A=[a_{ij}]$ przyporządkowuje dokładnie jedną liczbę rzeczywistą oznaczoną jako detA .

Jeśli macierz jest stopnia n = 1, to jej wyznacznik $detA= a_{11}$

Jeśli stopień macierzy n> 1, to jej wyznacznik obliczamy według następującego wzoru:

detA= $\sum_{i=1}^{n}$ $(-1)^{i+j}a_{ij}detM_{ij}$

gdzie $detM_{ij}$ oznacza wyznacznik macierzy powstałej z macierzy A przez skreślenie i-tego wiersza i j-tej kolumny.

Obliczanie wyznacznika 2x2

Wyznacznik macierzy dwuwymiarowej obliczamy w sposób:

$\det A=\begin{vmatrix}a_{11} & a_{12}\\a_{21} & a_{22}\end{vmatrix}=a_{11}a_{22}-a_{12}a_{21}$

np.

$\det A=\begin{vmatrix}2&3 \\4&-5\end{vmatrix}=2\cdot (-5)-3\cdot 4=-10-12=-22$

Zadanie 1

Oblicz wyznacznik:

$\det A=\begin{vmatrix}6&-2 \\7&-1\end{vmatrix}$

Obliczanie wyznacznika 3x3

Jest wiele metod obliczania wyznacznika 3x3. Plansza interaktywna przedstawia jeden ze sposobów oraz zawiera edytor do obliczania wyznaczników macierzy o wymiarach 3x3.