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三阶矩阵行列式计算公式

2025-09-04 08:39:37

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三阶矩阵行列式计算公式,急!求解答,求别让我失望!

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2025-09-04 08:39:37

三阶矩阵行列式计算公式】在线性代数中,三阶矩阵的行列式是一个重要的概念,用于判断矩阵是否可逆、求解线性方程组以及计算几何中的体积等。三阶矩阵的行列式可以通过特定的公式进行快速计算,以下是对该公式的总结与展示。

一、三阶矩阵行列式的定义

对于一个三阶矩阵:

$$

A = \begin{bmatrix}

a & b & c \\

d & e & f \\

g & h & i \\

\end{bmatrix}

$$

其行列式记作 $ \det(A) $ 或 $ A $,计算公式如下:

$$

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

$$

这个公式也被称为“拉普拉斯展开”或“对角线法则”。

二、行列式计算步骤总结

1. 提取第一行元素:分别取 $ a, b, c $。

2. 计算对应的余子式:

- 对于 $ a $,计算 $ ei - fh $

- 对于 $ b $,计算 $ di - fg $

- 对于 $ c $,计算 $ dh - eg $

3. 带符号相乘并求和:

- $ a \times (ei - fh) $

- $ -b \times (di - fg) $

- $ +c \times (dh - eg) $

最终结果为上述三项的代数和。

三、三阶矩阵行列式计算公式表

元素位置 公式表达式 计算说明
a $ a(ei - fh) $ 第一行第一列元素乘以对应余子式
b $ -b(di - fg) $ 第一行第二列元素乘以对应余子式(负号)
c $ c(dh - eg) $ 第一行第三列元素乘以对应余子式
总和 $ a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg) $ 所有项的代数和即为行列式值

四、示例计算

假设矩阵为:

$$

A = \begin{bmatrix}

1 & 2 & 3 \\

4 & 5 & 6 \\

7 & 8 & 9 \\

\end{bmatrix}

$$

则行列式为:

$$

\det(A) = 1(5 \cdot 9 - 6 \cdot 8) - 2(4 \cdot 9 - 6 \cdot 7) + 3(4 \cdot 8 - 5 \cdot 7)

$$

$$

= 1(45 - 48) - 2(36 - 42) + 3(32 - 35)

$$

$$

= 1(-3) - 2(-6) + 3(-3) = -3 + 12 - 9 = 0

$$

因此,该矩阵的行列式为 0,表示矩阵不可逆。

五、注意事项

- 行列式的结果可以是正数、负数或零。

- 如果行列式为零,则矩阵是奇异的,无法求逆。

- 除了第一行展开外,也可以选择其他行或列进行展开,结果相同。

通过以上总结和表格展示,可以清晰地理解三阶矩阵行列式的计算方式,并应用于实际问题中。

以上就是【三阶矩阵行列式计算公式】相关内容,希望对您有所帮助。

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