DETERMINANTS

Determinants d'ordre >3

Encara que pràcticament ens limitarem als determinants d'ordre 2 i als d'ordre 3 (per Sarrus), explicarem com calcular determinants de qualsevol ordre.

Els determinants d'una matriu d'ordre més gran que 3 els hem de fer desenvolupant el determinant per una fila o columna.

El determinant és la suma dels productes dels elements d'una fila o columna multiplicada pels seus adjunts corresponents.

Exemple:

Calcular el determinant d ela matriu

A igual obre parèntesis taula fila cel·la menys 2 fi cel·la 0 1 2 fila 1 2 1 1 fila 3 1 2 0 fila cel·la menys 5 fi cel·la cel·la menys 1 fi cel·la 3 4 fi taula tanca parèntesis

obre barra vertical A tanca barra vertical igual obre barra vertical taula fila cel·la negreta menys negreta 2 fi cel·la negreta 0 negreta 1 negreta 2 fila 1 2 1 1 fila 3 1 2 0 fila cel·la menys 5 fi cel·la cel·la menys 1 fi cel·la 3 4 fi taula tanca barra vertical

Desenvolupem, per exemple, per la primera fila.

Hem d'agafar els menors complementaris de cada element de la primera fila:

Menor complementari de l'element a11 = -2 bold italic m subíndex negreta 11 negreta igual obre barra vertical taula fila negreta 2 negreta 1 negreta 1 fila negreta 1 negreta 2 negreta 0 fila cel·la negreta menys negreta 1 fi cel·la negreta 3 negreta 4 fi taula tanca barra vertical negreta igual negreta 17

Menor complementari de l'element a12 = 0 bold italic m subíndex negreta 12 negreta igual obre barra vertical taula fila negreta 1 negreta 1 negreta 1 fila negreta 3 negreta 2 negreta 0 fila cel·la negreta menys negreta 5 fi cel·la negreta 3 negreta 4 fi taula tanca barra vertical negreta igual negreta 15

Menor complementari de l'element a13 = 1 bold italic m subíndex negreta 13 negreta igual obre barra vertical taula fila negreta 1 negreta 2 negreta 1 fila negreta 3 negreta 1 negreta 0 fila cel·la negreta menys negreta 5 fi cel·la cel·la negreta menys negreta 1 fi cel·la negreta 4 fi taula tanca barra vertical negreta igual negreta menys negreta 18

Menor complementari de l'element a14 = 2 bold italic m subíndex negreta 14 negreta igual obre barra vertical taula fila negreta 1 negreta 2 negreta 1 fila negreta 3 negreta 1 negreta 2 fila cel·la negreta menys negreta 5 fi cel·la cel·la negreta menys negreta 1 fi cel·la negreta 3 fi taula tanca barra vertical negreta igual negreta menys negreta 31

Ara, formem els adjunts, que simplement és igual al menor complementari o canviat de signe.

Es fa canvi de signe o no segons la regla de signes alternats obre barra vertical taula fila negreta més negreta menys negreta més negreta menys fila menys més menys més fila més menys més menys fila menys més menys més fi taula tanca barra vertical

O sigui, els menors complementaris dels element de la primera fila són:

M11 = m11 = 17

M12 = - m12 = -15

M13 = m13 = -18

M14 = - m13 = - (-31) = 31

I ara ja simplement:

obre barra vertical A tanca barra vertical igual obre barra vertical taula fila cel·la menys 2 fi cel·la 0 1 2 fila 1 2 1 1 fila 3 1 2 0 fila cel·la menys 5 fi cel·la cel·la menys 1 fi cel·la 3 4 fi taula tanca barra vertical igual espai menys 2 M subíndex 11 més 0 per M subíndex 12 més 1 per M subíndex 13 més 2 per M subíndex 14 igual menys 2 per 17 més 0 per parèntesi esquerre menys 15 parèntesi dret més 1 per parèntesi esquerre menys 18 parèntesi dret més 2 per 31 igual 10

Observacions:

- Aquest determinant ho hem calculat desenvolupant per la primera fila. Ho podríem haver fet amb qualsevol fila o columna (com a exercici ho podeu fer amb altra fila o columna i comprovar que us dóna el mateix).

- Aquest mètode serveix per calcular qualsevol determinant. també els d'ordre 3 però normalment els fem per Sarrus.

- Fixeu-vos en l'exerici que l'adjunt M12 no calia calcular-lo, ja que multipliquem per l'element 0. Aixó ens indica que serà més senzill (de càlcul) si agafem una fila o columna que tingui zeros (si la hi ha).