原文: http://math.mit.edu/~djk/calculus_beginners/chapter15/section05.html
你可能知道,爱丽丝梦游仙境的作者刘易斯卡罗尔是一位数学家,我们的方法使用他着名的行列式定理。该定理如下:
假设我们有一个方阵
如果
那么下面的等式成立:
**这意味着阵列
这一切有什么好处?
我们将
将该定理应用于这种情况,
因此
现在假设我们从一个三乘三的数组开始:
该阵列有四个二乘二子阵列,相邻的行和列,一个满足每个角,这些是
计算这些对于左上角的条目的每个行列式,给出了一个二乘二的数组,其元素是这四个数组的两个两个行列式。这里的第一件好事是,所有四个都可以通过复制第一个的计算,一个向右然后向下复制来计算。
在这种情况下,
更好的是,我们可以进行设置,以便我们可以计算这个数组的两个行列式除以
甚至更好的是,如果我们开始使用更大的初始方阵,比如
我们很快就会看到您必须输入的一条指令是什么,以及如何设置它。
关于这个还有另外两个好处。首先,一旦设置为任何大小,您可以以任何方式更改初始数组,电子表格将立即为您提供新数组的行列式。
其次,使用 Cramer 的规则,您可以使用相同的方法通过
但是有一个问题。这个过程涉及一个分工。为了处理三个三个数组,我们将数组的中间元素除以上面的
好的,你怎么能做到这一切?
我们将通过为四乘四阵列设置行列式查找器来说明这一点。
假设我们有一个四乘四阵列,你想要它的行列式,我们将它定位在 A6 B6 C6 D6 到 A9 B9 C9 D9 的位置。
然后将
现在这是关键的一步。 将=(A6 * B7-A7 * B6)/ B3 放入 A10。 将其复制到 B 列和 C 列中,C 中的结果为=(C6 * D7-C7 * D6)/ D3。然后将第 10 行复制到第 18 行。
你得到了什么?
A10 B10 C10 包含原始阵列的
A11 B11 C11 包含第二行相同。
A12 B12 C12 包含第三排相同。
第 13 行是垃圾。
A14 B14 包含原始阵列的
A15 B15 包含第二行相同的行(其余的行 14 和 15 都是垃圾)。
第 16 和第 17 行都是垃圾。
A18 包含原始数组的四乘四行列式,除非沿着除以 0 的方式(该行中的所有其他条目都是垃圾)。
如果数组条目 A22 或 B22 或 A23 或 B23 是
一旦四个中心阵列条目不为零,如果你有 A22 * B23 - B22 * A23 = 0,那么几乎任何更小的东西添加到这四个条目中的任何一个将使该组合非零,因此 A18 将是行列式。除非行列式实际上是
注意:如果
以下是电子表格输出的外观。可以修改第 6 行到第 9 行的条目,并自动计算 A18 中的行列式。如果使用非数字,则单元格的边框将变为红色,计算将中止。蓝色条目必须为非零。
<button aria-controls="determinant-spreadsheet" aria-expanded="false" class="btn bg-light border-secondary" data-target="#determinant-spreadsheet" data-toggle="collapse" id="toggle-spreadsheet-table" type="button">显示表</button>
一个 | 乙 | C | d | |
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1 | 行列式计算 | |||
--- | --- | --- | --- | --- |
2 | ||||
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3 | 1 | 1 | 1 | |
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4 | 1 | 1 | 1 | |
--- | --- | --- | --- | --- |
五 | 1 | 1 | 1 | |
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6 | <input aria-label="a11" class="form-control" id="a00" placeholder="a11" type="text"> | <input aria-label="a12" class="form-control" id="a01" placeholder="a12" type="text"> | <input aria-label="a13" class="form-control" id="a02" placeholder="a13" type="text"> | <input aria-label="a14" class="form-control" id="a03" placeholder="a14" type="text"> |
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10 | ||||
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11 | ||||
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练习:
15.7 为
Cramer 的规则给出了一组线性方程中变量解的公式。它表示通过用方程中的常数代替包含方程中变量
如果在系数数组之后添加常量列,则可以通过此方法与行列式一起计算这些行列式中的每一个,并在它们之后复制系数数组。从第二列开始的数组将是那些参与 Cramer 规则分子的数组,除了符号。这意味着线性方程的解将是包含行列式的行中的条目的适当比率,具有适当的符号。 (
仅当 A22 或 A33 或 A23 或 A32 为