Determinante
Einfache Sprache
Gegeben eine quadratischen Matrix $\mathfrak A$. Dann ist die Determinante $\text{det}(\mathfrak A)$ (bzw. $|\mathfrak A|$) ein Skalar, der angibt, wie sich das Volumen durch die die von der Matrix beschriebenen Lineare Abbildung ändert
Eigenschaften
Sei $\mathfrak A$ eine Matrix, dann gelten folgende Eigenschaften:
- Matrixmultiplikation $$\text{det}(\mathfrak A\cdot\mathfrak B) = \text{det}(\mathfrak A)\cdot\text{det}(\mathfrak B)$$
- Transponierung (Transponierte Matrix)$$\text{det}(\mathfrak A^T) = \text{det}(\mathfrak A)$$
- Zeilen-Operationen
- Sei $\mathfrak B$ das Ergebnis, wenn zwei Zeilen in $\mathfrak A$ vertauscht werden. Dann gilt $$\text{det}(\mathfrak B)= -\text{det}(\mathfrak A)\;.$$
- Sei $\mathfrak B$ das Ergebnis, wenn eine Zeilen in $\mathfrak A$ mit $c$ skalarmultipliziert wird. Dann gilt $$\text{det}(\mathfrak B)= c\cdot\text{det}(\mathfrak A)\;.$$
- Sei $\mathfrak B$ das Ergebnis, wenn in $\mathfrak A$ ein Vielfaches einer Zeilen auf eine andere Zeile addiert wird. Dann gilt $$\text{det}(\mathfrak B)= \text{det}(\mathfrak A)\;.$$
Berrechnung
2x2 Matrix
Fur eine Matrix $\mathfrak A\in\mathbb R^{2\times 2}$ ergibt sich die Determinante folgendermaßen:
$$\textrm{det}(\mathfrak A) = \textrm{det}\left(\left( \begin{array}{cc} a& b \\ c&d \end{array} \right)\right) = ad-bc\;.$$3x3 Matrix
Fur eine Matrix $\mathfrak A\in\mathbb R^{3\times 3}$ ergibt sich die Determinante folgendermaßen:
$$\textrm{det}(\mathfrak A) = \textrm{det}\left(\left( \begin{array}{cc} a& b& c \\ d & e& f\\ g&h&i \end{array} \right)\right) = aei+bfg+cdh-gec-hfa-idb\;.$$