You need to enable JavaScript to run this app.
最新活动
大模型
产品
解决方案
定价
生态与合作
支持与服务
开发者
了解我们

三角矩阵某一对角元素为0时的行列式求解疑问

三角矩阵某一对角元素为0时的行列式求解疑问

嗨,很高兴能帮你理清这个疑问!

首先,当你遇到三角矩阵(不管上三角还是下三角)某一对角元素为0的情况时,其实结论很直接:这个三角矩阵的行列式就是0。为什么呢?

我们知道三角矩阵的行列式等于其所有对角元素的乘积——这是行列式的一个核心性质,不管是上三角还是下三角矩阵都适用。那如果其中一个对角元素是0,乘积自然就是0了,对应的矩阵也就是奇异矩阵(不可逆)。

回到你提到的二阶矩阵当$a=0$的情况,原矩阵是$\begin{bmatrix}0&b\c&d\end{bmatrix}$,如果要通过消元转成上三角矩阵,因为第一列第一个元素是0,这时候确实需要交换行:把第二行和第一行交换,得到$\begin{bmatrix}c&d\0&b\end{bmatrix}$。这时候要注意,交换矩阵的两行,行列式的符号会反转,但因为我们最终要算的是原矩阵的行列式,所以交换后的上三角矩阵行列式是$c \cdot b$,原矩阵的行列式就是$-cb$。不过你看,如果原矩阵本身就是三角矩阵的话(比如上三角矩阵的话,$c$必须是0),那矩阵会变成$\begin{bmatrix}0&b\0&d\end{bmatrix}$,对角元素有0,行列式直接是0,根本不用复杂消元啦。

再补充几个消元过程中常用的行列式性质,方便你后续推导:

  • 消元时,把某一行的倍数加到另一行,行列式的值不变;
  • 交换两行,行列式符号反转;
  • 给某一行乘一个常数$k$,行列式变为原来的$k$倍。

所以如果原矩阵不是三角矩阵,但消元后得到的三角矩阵有对角元素0,那原矩阵的行列式也必然是0,因为这说明矩阵是奇异的,行向量线性相关。

另外,你提到的标题笔误完全没关系,现在问题清晰了就好~

备注:内容来源于stack exchange,提问作者Taowen

火山引擎 最新活动