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3行3列矩阵行列式的值怎么算

2026-01-14 01:39:20
最佳答案

3行3列矩阵行列式的值怎么算】计算一个3×3矩阵的行列式是线性代数中的基本操作之一,常用于解方程组、判断矩阵是否可逆等。下面将通过总结的方式,结合表格形式,详细说明如何计算3行3列矩阵的行列式。

一、行列式的定义

对于一个3×3矩阵:

$$

A = \begin{bmatrix}

a & b & c \\

d & e & f \\

g & h & i \\

\end{bmatrix}

$$

其行列式(记作 $ A $ 或 $ \det(A) $)的计算公式为:

$$

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

$$

该公式也被称为“拉普拉斯展开”或“余子式展开”。

二、行列式计算步骤

1. 确定矩阵元素位置

将矩阵中的每个元素对应到公式中。

2. 按照公式逐步计算

分别计算每个项的乘积和差值。

3. 相加得到最终结果

将各部分的计算结果按符号相加。

三、计算示例

以下是一个具体的3×3矩阵:

$$

A = \begin{bmatrix}

1 & 2 & 3 \\

4 & 5 & 6 \\

7 & 8 & 9 \\

\end{bmatrix}

$$

根据公式:

$$

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

$$

计算过程如下:

计算式 结果
第一项 $1 \times (5 \times 9 - 6 \times 8)$ $1 \times (45 - 48) = -3$
第二项 $-2 \times (4 \times 9 - 6 \times 7)$ $-2 \times (36 - 42) = 12$
第三项 $3 \times (4 \times 8 - 5 \times 7)$ $3 \times (32 - 35) = -9$

最终结果为:

$$

A = -3 + 12 - 9 = 0

$$

四、行列式的意义

- 如果行列式为零,表示该矩阵不可逆。

- 如果行列式不为零,表示矩阵可逆,且其列向量线性无关。

五、总结表

步骤 内容
1 确定3×3矩阵的元素位置
2 应用行列式公式:$ A = a(ei - fh) - b(di - fg) + c(dh - eg) $
3 分别计算各项的乘积与差值
4 按符号相加,得出行列式的值
5 判断矩阵是否可逆(行列式 ≠ 0)

通过以上步骤和表格,可以清晰地理解并计算出3行3列矩阵的行列式值。掌握这一技能对后续学习线性代数和应用数学有重要意义。

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