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按子式展開行列式


按子式展開行列式,也稱為“拉普拉斯”行列式展開,是一種計算給定行列式方陣 M 的技術。 雖然對於小矩陣有效,但當矩陣大小變大時,例如高斯消元法等技術效率更高。

|A| 表示一個 n×n 矩陣 A行列式,則對於任何值 i=1, ..., n

 |A|=sum_(j=1)^n(-1)^(i+j)a_(ij)M_(ij),
(1)

其中 M_(ij) 是所謂的 子式,透過取矩陣 A 在劃掉第 i 行和第 j 列後的行列式得到。

DeterminantExpansionByMinors

例如,對於一個 3×3 矩陣,上述公式給出

 |a_(11) a_(12) a_(13); a_(21) a_(22) a_(23); a_(31) a_(32) a_(33)|=a_(11)|a_(22) a_(23); a_(32) a_(33)|-a_(12)|a_(21) a_(23); a_(31) a_(33)|+a_(13)|a_(21) a_(22); a_(31) a_(32)|.
(2)

然後可以迭代地應用該過程,以根據子子式等計算子式。因子 (-1)^(i+j) 有時會被吸收到子式中,如

 |A|=sum_(i=1)^ka_(ij)C_(ij),
(3)

在這種情況下, C_(ij) 稱為餘子式

行列式的方程也可以正式地寫成

 |A|=sum_(pi)(-1)^(I(pi))product_(i=1)^na_(i,pi(i)),
(4)

其中 pi 遍歷 {1,2,...,n} 的所有排列, 是 pi逆序數 (Bressoud and Propp 1999)。


另請參閱

餘子式, 凝結法, 行列式, 高斯消元法

使用 探索

參考文獻

Arfken, G. 物理學家數學方法,第 3 版。 Orlando, FL: Academic Press, 頁 169-170, 1985.Bressoud, D. 和 Propp, J. "交錯符號矩陣猜想是如何被解決的。" Not. Amer. Math. Soc. 46, 637-646, 1996.Muir, T. "子式和展開。" 第 4 章,行列式理論專著。 New York: Dover, 頁 53-137, 1960.

在 中被引用

按子式展開行列式

請引用為

Weisstein, Eric W. "按子式展開行列式。" 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/DeterminantExpansionbyMinors.html

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