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四阶行列式的计算方法

四阶行列式的计算方法

2023-10-09 11:38:11 2175浏览

四阶行列式是由排成4阶方阵形式的n16个数确定的一个数,其值为4的阶乘项之和。行列式在数学中,是一个函数,其定义域为det的矩阵,取值为一个标量。无论是在线性代数、多项式理论,还是在微积分学中,行列式作为基本的数学工具,都有着重要的应用。

四阶行列式的计算方法

四阶行列式有两种计算方法:

1、运用行列式的性质,将行列式转化为上三角形或下三角形。

2、按行列式的某一行或某一列展开。

四阶行列式的性质

1、在n维欧几里得空间中,行列式描述的是一个线性变换对“体积”所造成的影响。

2、行列式A等于其转置行列式AT(AT的第i行为A的第i列)。

3、四阶行列式由排成n阶方阵形式的n²个数aij(i,j=1,2,……,n)确定的一个数,其值为n。

4、四阶行列式中k1,k2,……,kn是将序列1,2,……,n的元素次序交换册闭k次所得到的一个序列,Σ号表示对k1,k2,……,kn取遍1,2,……,n的一切排列求和,那么数D称为n阶方阵相应的行列式。

行列式降阶法

行列式降阶法是一种计算行列式的方法,也称为行列式按行(列)展开法。该方法将行列式逐步降阶,直到降为1阶行列式,然后计算其值。具体步骤如下:

1、对于一个n阶行列式,从第一行(或第一列)开始,选取一个元素作为展开元素。

2、对于选取的展开元素,计算其代数余子式,即去掉所在行和列后剩余元素构成的(n-1)阶行列式乘上(-1)的指数。

3、将展开元素与其代数余子式相乘,得到展开式的一个部分。

4、对于每个不同的展开元素,重复第2、3步,将所有部分相加得到行列式的值。

5、如果展开元素所在的行(或列)中有零元素,则其代数余子式为0,可以跳过该元素。

6、逐步降阶,直到计算出1阶行列式的值。

该方法的时间复杂度为O(n!),因此只适用于较小的行列式。对于较大的行列式,可以使用高斯消元法或LU分解法等更高效的方法计算。