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三阶行列式怎么解

2026-01-21 10:27:52
最佳答案

三阶行列式怎么解】三阶行列式是线性代数中的一个重要概念,常用于求解线性方程组、矩阵的逆以及几何问题等。三阶行列式的计算方法相对固定,掌握其基本步骤和公式是关键。下面将通过与表格形式,详细说明三阶行列式的解法。

一、三阶行列式的定义

三阶行列式是一个由9个数按3行3列排列的矩阵所对应的数值,记作:

$$

\begin{vmatrix}

a & b & c \\

d & e & f \\

g & h & i \\

\end{vmatrix}

$$

该行列式的值可通过特定的计算公式得出。

二、三阶行列式的计算方法

三阶行列式的计算通常采用“对角线法则”或“展开法”,其中最常用的是余子式展开法(也称“按行或按列展开”),但更直观的是使用萨里法则(Sarrus法则)来计算。

方法一:萨里法则(Sarrus法则)

适用于三阶行列式,步骤如下:

1. 将原行列式的前两列复制到右边,形成一个5列的扩展矩阵;

2. 从左上到右下画三条斜线,相加;

3. 从右上到左下画三条斜线,相减;

4. 最终结果为:(正项之和) - (负项之和)。

方法二:余子式展开法

也可以按某一行或某一列展开,例如按第一行展开:

$$

a \cdot M_{11} - b \cdot M_{12} + c \cdot M_{13}

$$

其中 $M_{ij}$ 是元素 $a_{ij}$ 的余子式,即去掉第i行第j列后形成的二阶行列式。

三、三阶行列式计算步骤总结

步骤 内容
1 确定行列式结构,写出原始三阶矩阵
2 选择计算方法:萨里法则或余子式展开
3 若用萨里法则,复制前两列至右侧
4 按对角线法则计算正项和负项
5 计算最终结果:正项之和 - 负项之和
6 若用余子式展开,计算每个余子式的值并代入公式

四、示例计算

假设三阶行列式为:

$$

\begin{vmatrix}

1 & 2 & 3 \\

4 & 5 & 6 \\

7 & 8 & 9 \\

\end{vmatrix}

$$

使用萨里法则:

将前两列复制到右侧:

```

1 2 3 1 2

4 5 6 4 5

7 8 9 7 8

```

正项:

$1×5×9 + 2×6×7 + 3×4×8 = 45 + 84 + 96 = 225$

负项:

$3×5×7 + 1×6×8 + 2×4×9 = 105 + 48 + 72 = 225$

结果:

$225 - 225 = 0$

因此,该行列式的值为 0。

五、总结

三阶行列式的解法相对简单,关键是理解其结构和计算方法。无论采用萨里法则还是余子式展开,只要步骤清晰、计算准确,就能得到正确答案。掌握这些方法有助于后续学习矩阵运算和线性代数的相关内容。

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