三階行列式
觀念
三階行列式可用沙魯斯法(三條正對角線相加、三條反對角線相減)或沿任一列(或任一行)降階展開,例如沿第一列:,其中 是去掉該列該行後的二階行列式,符號依位置 交錯。性質:兩列互換變號、一列乘 行列式乘 、一列加上另一列的倍數不變、有兩列相同則為 0。
例:。三點 的三角形面積是 ;三向量的行列式絕對值是平行六面體體積。
行列式是體積的代數化,判斷方程組是否恰有一解、矩陣是否可逆都看它。
例題
若 ,求 (最簡分數)。
看解法與答案
沿第一行展開(每項 = 元素 × 餘因子,符號依位置 )。 在第 2 列,只有這一項含 。
的餘因子:刪掉第 2 列第 1 行, 行列式 ,符號 ,所以係數 。
另外兩項:第 1 列 ;第 3 列 。
所以行列式 ,。
答案:
用在哪裡
- 電腦3D 繪圖判斷三角形是正面還是背面:頂點座標組成的行列式正負號決定朝向,背面直接不畫。
- 地理地籍測量用界址點坐標算土地面積,鞋帶公式就是把相鄰兩點的行列式加起來除以 2。
- 程式判斷三點是否共線看行列式是否為 0,地圖軟體簡化折線時用它刪掉多餘的中間點。
- 化學晶胞體積是三個晶格向量組成的三階行列式絕對值,算晶體密度要先算出它。
插畫


學習路徑
先學會
互動練習在本機版
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