3×3矩阵求逆矩阵

2024-05-0703:46:16综合资讯0

上篇文章中已经介绍了二阶行列式,本文将深入探讨三阶行列式,并在文章末尾贴出了原版的高中数学内容,以填补现行高中数学教材的空白。

一:三阶行列式的概念:

三阶行列式是一个3x3的方阵,

通过特定的代数运算可以计算其值。一般写作:

(1.1)

其中,表示矩阵中第 i 行第 j 列的元素。

(1.1) 是一个数。

  1. 标准展开法:根据行列式的定义,三阶行列式的值可以展开为一系列乘积和差的组合。具体地,三阶行列式的值为:

(1.1)=

这一展开式遵循了行列式的计算规则,即每个元素的符号会交替出现,取决于其位置。

  1. 对角线法则:对角线法则是一种用于计算三阶行列式的记忆技巧。

从左上角元素开始,沿着两条对角线到右下角元素,将这些元素的乘积求和;然后从右上角元素开始,沿着两条对角线到左下角元素,将这些元素的乘积求和。最终,将这两个和相减。用数学表达式表示为:

(1.1)=

说明:这两种展开方式的结果结构相同。

  1. 行列式的性质:行列式有多个性质,可以简化计算。例如,当行列式交换两行(或两列)时,其符号会改变;如果行列式中的一行(或一列)是另一行(或一列)的常数倍,则行列式的值为零;行列式对其行(或列)的和是线性的。
  2. 矩阵行列式:在矩阵理论中,三阶行列式可以看作是矩阵的行列式,它与矩阵的逆、秩以及特征值等概念密切相关。

二:1984年高中数学教材关于三阶行列式的定义和基本性质介绍:

要点:

  1. 三阶行列式的定义和展开
  2. 三阶行列式由九个数排成三行三列的正方形,用竖直线表示。
  3. 展开式是通过特定的对角线法则计算得到的,包括正负号的交替乘积。
  4. 行列式的性质
  5. 定理1:行列式的行或列同时乘以同一个数,行列式的值不变。
  6. 定理2:行列式的任意两行或两列对调,行列式的值的符号相反。
  7. 定理3:行列式中若有两行或两列元素完全相同,行列式的值为零。
  8. 定理4:行列式的某一行或列的所有元素乘以同一个数k,行列式的值为原行列式的k倍。
  9. 定理5:行列式中某一行或列的元素有公因子时,可以提取公因子。
  10. 定理6:行列式中若有一行或一列的元素全为零,行列式的值为零。
  11. 定理7:行列式中若有两行或两列的对应元素成比例,行列式的值为零。
  12. 定理8:行列式某一行或一列的元素都是二项式之和时,该行列式等于两个行列式之和。
  13. 定理9:行列式某一行或列的所有元素同乘以同一个数k后,加到另一行或列的对应元素上,所得行列式与原行列式相等。