Вычисление определителей методом Гаусса

При выполнении прямого хода метода Гаусса при решении СЛАУ вычисление по формулам (4.15), (4.16) производится для j=1,..., n+1, т.е. преобразованию подлежат как коэффициенты при неизвестных x ₁,..., x_n, так и свободные члены системы.

Аналогичный алгоритм, но для j=1,...,n, может быть применен для вычисления оп­ре­делителя любой квадратной матрицы порядка n. Подставляя (4.15) в (4.16), полу­чим:

,

(4.17)

где k = 1,..., n-1 - номер шага преобразования матрицы; i = k+1,...,n; j = 1,2,...,n.

Так как i изменяется от k+1, то это означает, что первая строка матрицы не изменяется. Преобразование исходной матрицы по формуле (4.17) приводит к треугольной матрице, у которой элементы, расположенные ниже главной диагонали, равны нулю:

			...
			...
			...
...	...	...	...	...	...
			...
			...

Преобразование (4.17) является линейным и поэтому не приводит к изменению опре­делителя матрицы; но так как преобразованная матрица - треугольная, то ее оп­редели­тель равен произведению элементов главной диагонали. В отличие от решения СЛАУ здесь не требуется выполнение обратного хода.

Для получения максимальной точности результата надо стремиться, как и при решении СЛАУ, к тому, чтобы на каждом k-ом шаге преобразования на месте элемента а _kk находился максимальный по модулю элемент из тех, что стоят в k-ом столбце ниже k-ой строки. Это достигается процедурой выбора главного элемента, поэтому при вы­числении определителя надо учитывать, что перестановка любых двух строк матрицы приводит к изменению знака определителя на противоположный.