余子式和代数余子式是什么?
余子式和代数余子式的概念如下:
在n阶行列式中,把所在的第i行与第j列划去后,所留下来的n-1阶行列式叫元的余子式。
在n阶行列式中,把元素a所在的第o行和第e列划去后,留下来的n-1阶行列式叫做元素ai的余子式,记作M,将余子式M再乘以-1的o+e次幂记为A,A叫做元素a的代数余子式。
余子式和代数余子式的区别
首先他们的指代是各不相同的,也就是行列式的阶如果越低的话就越容易计算,于是很自然的能够提出把高阶行列式转换为低阶行列式来计算;而代数余子式却指代的是n-1这类型的阶行列式。其次是他们的特点和用处都是不同的。
通常在数学所学的线性代数当中,一个矩阵A,它的余子式(同时又称之为余因式),就是指代将A的某些行以及某些列去掉了之后,所余留下的一些方阵的行列式。
而相应的方阵在一些情况下会被称之为余子阵。而另一种情况就是将方阵A的一行以及一列都去掉了之后,所得到的余子式,可以用来获得相应的一些代数余子式,后者这个代数余子式在计算方阵的行列式以及逆时会派上一些用场。
代数余子式是从行列式的公式中提取出来的,它的作用是把n阶行列式化简为n – 1阶行列式。在n阶行列式中,把元素ai所在的第o行和第e列划去后,留下来的n-1阶行列式叫做元素ai的余子式,记作M,将余子式M再乘以-1的o+e次幂记为A,A叫做元素a的代数余子式。
在n阶行列式中,划去元aij所在的第i行与第j列的元,剩下的元不改变原来的顺序所构成的n-1阶行列式称为元aij的余子式。
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代数余子式本身就是行列式,只是它的正负号需要单独判断,判断方法是根据选定元素行号和列号之和的奇偶性。用Cij表示aij的代数余子式,当i + j是偶数时,行列式取正号,是奇数则取符号。比如三阶行列式中,C12的行列号之和是3,它对应的代数余子式取符号。
通过消元法计算是正确的选择,通常也应该这么做,实际上不难看出这个A是一个奇异矩阵,所以它的行列式等于0,现在用行列式的公式来验证这个结论。
例如,对于一个3阶方阵A:
A = |a11 a12 a13|
|a21 a22 a23|
|a31 a32 a33|
其中,A的(2,2)余子式记为M22,它是将第2行和第2列删除后得到的2阶子方阵:
M22 = |a11 a13|
|a31 a33|
代数余子式是与余子式对应的概念,它是余子式的一种特殊情况。代数余子式的计算考虑元素的正负号,与其所在位置相关。对于一个n阶方阵A,其代数余子式Aij等于余子式Mij与元素aij的乘积,即:
Aij = (-1)^(i+j) * Mij
其中,(-1)^(i+j)表示一个符号因子,它的值为正或负,取决于i和j的奇偶性。如果i+j是偶数,则符号因子为1,如果i+j是奇数,则符号因子为-1。
例如,在上述3阶方阵A中,元素a22的代数余子式A22就是:
A22 = (-1)^(2+2) * M22
A22 = M22
而元素a12的代数余子式A12则是:
A12 = (-1)^(1+2) * M12
A12 = -M12
代数余子式在计算矩阵的行列式、伴随矩阵等方面非常有用。
1. 余子式(Cofactor):对于一个 n 阶方阵 A,它的余子式是通过将 A 的第 i 行和第 j 列删去后,得到的一个 (n-1) 阶子阵的行列式,记作 Cij。余子式可以用于计算行列式的值,其中每个元素的符号根据其位置决定。
2. 代数余子式(Algebraic Cofactor):对于一个 n 阶方阵 A,它的代数余子式是每个元素的余子式乘以对应位置的代数余子符号,记作 Aij。代数余子式的符号规则是与元素的位置有关的,一般按照“正负正负”交替排列。
在计算行列式的值时,可以使用余子式和代数余子式的概念。行列式的值可以通过以下公式来计算:
det(A) = A11 * C11 - A12 * C12 + A13 * C13 - ... + (-1)^(n+1) * An1 * Cn1
此外,代数余子式还可以用于求解矩阵的逆。通过矩阵的代数余子式,可以构造出伴随矩阵,然后通过行列式的倒数乘以伴随矩阵来求解原矩阵的逆矩阵。
总之,余子式和代数余子式是矩阵中的重要概念,它们在行列式、逆矩阵和线性代数的相关计算中起着重要的作用。
余子式(Cofactor)指的是在一个n×n矩阵中,去掉第i行和第j列后形成的(n-1)×(n-1)子矩阵的行列式。用M_ij表示第i行第j列的元素,那么第i行第j列的余子式记为C_ij。
代数余子式(Algebraic Cofactor)是指余子式乘以(-1)^(i+j),即代数余子式A_ij = (-1)^(i+j) * C_ij。
在行列式的计算中,代数余子式常用于计算行列式的值。通过将某一行(或列)的元素与对应位置的代数余子式相乘,然后求和,可以得到行列式的值。
总结一下:
- 余子式是去掉某个元素所在行和列后形成的子矩阵的行列式。
- 代数余子式是余子式乘以(-1)^(i+j)得到的值。
- 代数余子式在行列式的计算中常用于求解行列式的值。