こんにちは( @t_kun_kamakiri)(^^)/ 前回では「 3次と4次の正方行列を余因子展開を使って計算する方法 」についての内容をまとめました。 行列式の定義に従って計算するとかなり大変だったと思います。 今回は行列式を計算するうえでとても重要な公式を解説します。 本記事の内容 $n$行$n$列の正方行列$A$に対して $k$行と$l$行が等しいければ行列式$|A|$は0である。 $k$列と$l$列が等しいければ行列式$|A|$は0である。 この内容な何が重要でどういった嬉しさがあるのかは本記事を読んでいただければ理解できるでしょう! これから線形代数を学ぶ学生や社会人のために「役に立つ内容にしたい」という思いで記事を書いていこうと考えています。 こんな人が対象 行列をはじめて習う高校生・大学生 仕事で行列を使うけど忘れてしまった社会人 この記事の内容をマスターして行列計算を楽に計算できるようになりましょう(^^) 行列式の重要な性質 行列式の計算の計算をしやすくするための重要な性質があります。 $n$行$n$列の正方行列$A$に対して $k$行と$l$行が等しいければ行列式$|A|$は0である。 $k$列と$l$列が等しいければ行列式$|A|$は0である。 行方向で言えることは列方向でもいえるということです。 言葉ではわかりにくいので行列式を書いてみました。 $k$行と$l$行が等しいければ行列式$|A|$は0である。 $k$列と$l$列が等しいければ行列式$|A|$は0である。 これは行列式の計算を楽にするためのとても重要な性質なので絶対に覚えておきましょう!
このように最初からいきなり余因子展開を行うのではなく 整理して計算しやすくすることで 余因子展開後の見通しがかなり良く なります! (最終行はサラスの公式もしくは余因子展開を用いてご自身で計算してみてください. ) それでは, 問をつけておきますので是非といてみてください!
こんにちは!それでは今回も数学の続きをやっていきます。 今日のテーマはこちら! 行列式がどんなことに使えるのか考えてみよう! 動画はこちら↓ 動画で使ったシートはこちら( determinant meaning) では内容に行きましょう!
次の正方行列 の行列式を求めよ。 解答例 列についての余因子展開 を利用する( 4次の余因子展開 はこちらを参考)。 $A$ の行列式を $1$ 列について余因子展開すると、 である。 それぞれの項に現れた 3行3列の行列式 を計算すると、 であるので、4行4列の行列式は、 例: 次の4次正方行列 の行列式を上の方法と同様に求める。 であるので、 を得る。 計算用入力フォーム 下記入力フォームに 半角数字 で値を入力し、「 実行 」ボタンを押してください。行列式の計算結果が表示されます。
「行列式の性質」では, 一般の行列式に対して成り立つ性質を見ていくことにします! 行列式を求める方法として別記事でサラスの公式や余因子展開を用いる方法などを紹介しましたが, 今回の性質と組み合わせれば簡単に行列式を求める際に非常に強力な武器になります. それでは今回の内容に入りましょう! 「行列式の性質」の目標 ・行列式の基本性質を覚え, 行列式を求める際に応用できるようになる! 行列式の性質 定理:行列式の性質 さて, では早速行列式の基本性質を5つ定理として紹介しましょう! 定理: 行列式の性質 n次正方行列A, \( k \in \mathbb{R} \)に対して以下のことが成り立つ. この定理に関して注意点を挙げます. よく勘違いされる方がいるのですが, この性質は行列に対する性質とは異なります. 詳しくは「 行列の相等と演算 」でやった "定理:行列の和とスカラー倍の性質"と見比べてみるとよい です. 特にスカラー倍と和に関して ごちゃごちゃになってしまう人をよく見るので この"定理:行列式の性質"を使う際はくれぐれもご注意ください! それでは, 行列式の性質を使って問題を解いていくことにしましょう! 例題:行列式の性質 例題:行列式の性質 次の行列の行列式を求めよ \( \left(\begin{array}{cccc}3 & 2& 1 & 1 \\1 & 4 & 2 & 1 \\2 & 0 & 1 & 1 \\1 & 3 & 3 & 1 \end{array}\right) \) この例題に関しては、\( \overset{(1)}{=} \)と書いたら定理の(1)を使ったと思ってください. ほかの定理の番号も同様です. それでは、解答に入ります.