Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Визначник третього порядку




Визначник другого порядку

Якщо порядок матриці , тобто матриця має вигляд:

.

то визначник матриці матиме вигляд:

.

Приклад. Обчислити визначник:

.

Розв’язання.

.

Відповідь. .

Визначник третього порядку

Формула для обчислення визначника третього порядку

 

Правило трикутників:

 

Правило Саррюса (правило приписування стовпців):

2.4 Властивості визначників

1. Визначник не змінюється в результаті тран­спонування.

2. Якщо один із рядків (стовпців) визначника складається лише з нулів, то такий визначник дорівнює нулю.

3. Якщо поміняти місцями будь-які два рядки (стовпці) визначника, то його знак зміниться на протилежний.

4. Визначник, який має два однакові рядки (стовпці), дорівнює нулю.

5. Якщо елементи будь-якого рядка (стовпця) визначника помножити на стале число С, то й визначник помножиться на С.

Наслідок: с пільний множник елементів рядка (стовпця) можна виносити за знак визначника.

6. Визначник, який має два пропорційні рядки (стовпці), дорівнює нулю.

7. Якщо всі елементи будь-якого рядка (стовпця) визначника можна подати у вигляді суми двох доданків, то такий визначник дорівнює сумі двох визначників, у яких елементами цього рядка будуть відповідно перший доданок у першому визначнику і другий доданок у другому визначнику, а решта елементів будуть ті самі, що й у початковому визначнику.

8. Визначник не зміниться, якщо до елементів будь-якого рядка (стовпця) додати відповідні елементи довільного іншого рядка (стовпця), попередньо помножені не деяке число.

9. Визначник добутку матриць рівний добутку визначників матриць.

 

Приклад. Обчислити визначник за допомогою правила трикутників і правила приписування стовпців:

.

Розв’язання.

Обчислимо визначник за допомогою правила трикутників.

.

Тепер обчислимо визначник за допомогою правила приписування стовпців.

.

Відповідь. .

2.5 Мінори та алгебраїчні доповнення

Розглянемо визначник -го порядку. Викреслимо в ньому елементи -го рядка і j-го стовпця. Помітимо,що на їх перехресті міститься елемент .

Мінором елемента визначника -го порядку, називається визначник - го порядку, який складається із не викреслених елементів визначника.

Наприклад, мінором елемента визначника третього порядку (викреслюємо 3-ій рядок 2-ий стовпець)

буде визначник другого порядку

.

З поняттям мінора зв’язане поняття алгебраїчного доповнення.

Алгебраїчне доповнення елемента дорівнює мінору того ж елемента, якщо – число парне, і дорівнює , якщо – число непарне.

.

Приклад. Обчислити , , , , якщо заданий визначник третього порядку:

.

Розв’язання.

Для того, щоб знайти , потрібно у визначнику викреслити перший рядок і другий стовпець, тоді:

.

Алгебраїчне доповнення від мінора буде відрізнятись лише знаком. Дійсно - число непарне, тому

.

Знайдемо мінор , викреслюємо у визначнику третій рядок і перший стовпець:

.

Зразу помітимо, що - число парне, тому

.

Відповідь. , , , .

 

2.6 Визначники вищих порядків

Визначник матриці 𝑛-го порядку рівний сумі добутків елементів однієї стрічки чи стовпця на їх алгебраїчні доповнення.

Запис визначника -го порядку через алгебраїчні доповнення -го порядку називають розкладом по -ій стрічці чи -му стовпцю.

Для визначника третього порядку існує шість формул обчислення детермінанту (три рядка + три стовпця). Наприклад,розглянемо визначник за елементами другого рядка.

.

А тепер розкладемо визначник за елементами третього стовпця.

.

Таким чином, щоб обчислити визначник третього порядку можна використати правило трикутників, правило приписування стовпців і правило розкладання за елементами якого-небудь рядка (стовпця).

Визначники порядку вище третього можна обчислити тільки по правилу розкладання за елементами рядка (стовпця). Цей метод дає можливість обчислення визначника -го порядку звести до обчислення -го порядку. Очевидно, що обчислення визначника можна скоротити, якщо розкладати його за елементами рядка (стовпця), у якого деякі елементи дорівнюють нулю.

Розглянемо «метод утворення нулів».

Він ґрунтується на використанні властивості 8.

Приклад. Утворити нулі в якому-небудь рядку (стовпцю).

.

Розв’язання.

Помітимо, що простіше утворювати нулі в тому рядку (стовпцю) де маємо елемент 1 (або ). Виберемо перший стовпець.

Елементи першого рядка помножимо на і відповідно додамо до елементів другого рядка (значення визначника не зміниться):

.

Потім перший рядок помножимо на і додамо до елементів третього рядка:

.

І, нарешті, перший рядок помножимо на і додамо до елементів четвертого рядка:

.

В першому стовпці одержали три нулі. Зрозуміло, що розкривати визначник зручно за першим стовпцем.

Приклад. Обчислити визначник:

.

Розв’язання.

Цей приклад можна розв’язати двома способами. Перший: вибрати рядок або стовпець,бажано де є нуль і розкласти за вибраним рядком (стовпцем). Можна вибрати 1-й, 2-й, 3-й рядки або 1-й, 2-й, 3-й стовпці. Другий спосіб: утворити в якому-небудь рядку (стовпці) якнайбільше нулів і розкласти визначник по цьому рядку (стовпцю). Розглянемо обидва способи.

І спосіб. Розкладемо визначник, наприклад, за третім рядком:

.

ІІ спосіб. Виберемо перший стовпець і утворимо в ньому нулі.

{елементи першого рядка помножимо на і додамо до елементів третього рядка}

 

{ елементи першого рядка помножимо на і додамо до елементів четвертого рядка }

.

А тепер розкладемо визначник за першим стовпцем:

.

Відповідь. .

Завдання для самоконтролю

1. Чим відрізняється поняття матриці від поняття визначника?

2. Чи може матриця порядку мати визначник?

3. Що буде з визначником, якщо поміняти місцями два рядка?

4. Що таке мінор ?

5. Чим відрізняється мінор від алгебраїчного доповнення ?

6. За яким правилом обчислюються визначники, які мають порядок вище третього?

7. Обчислити визначники другого порядку матриць:


7.1 ;

7.2 ;

7.3 ;

7.4 .


8. Обчислити визначники третього порядку матриць:


8.1 ;

8.2 ;

8.3 ;

8.4 .


9. Розв’язати рівняння та нерівності:


9.1 ;

9.2 .


10. Обчислити визначники завдання 8, використовуючи формулу розкладу визначника за елементами рядка чи стовпця.

11. Обчислити визначники четвертого порядку, використовуючи формулу розкладу визначника за елементами рядка чи стовпця:


11.1 ;

11.2 ;

11.3

11.4 .






Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-04-04; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 850 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Студент может не знать в двух случаях: не знал, или забыл. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2753 - | 2314 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.