Бесплатные калькуляторы
⌕ Поиск

Примеры запросов: процентыипотекаплощадьВсе калькуляторы бесплатны

МАТРИЦЫ · ОНЛАЙН

Определитель матрицы

Калькулятор вычисляет определитель квадратной матрицы порядка от 1 до 8. Элементы вводятся построчно через пробел, а результат помогает понять, обратима ли матрица и имеет ли единственное решение связанная система уравнений.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Целое от 1 до 8.
Ровно n × n чисел через пробел, запятую или перенос строки.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Определитель матрицы

Определитель18

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Исключение Гаусса с выбором главного элемента. Почти вырожденные матрицы требуют отдельной проверки точности.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Как найти определитель матрицы: формулы, примеры и смысл результата

Определитель — это число, которое ставится в соответствие квадратной матрице и показывает, в частности, обратима ли она. Для матриц 2×2 и 3×3 его считают вручную по простым формулам, а для больших порядков удобнее применять метод Гаусса. Калькулятор поддерживает матрицы до 8×8.

Ниже мы разберём определение, формулы для малых порядков, свойства определителя и ситуации, в которых он обращается в ноль. Эти сведения пригодятся при решении систем уравнений, поиске обратных матриц и анализе линейной зависимости векторов.

Формулы для матриц 1×1, 2×2 и 3×3

У матрицы 1×1 определитель совпадает с её единственным элементом. Для матрицы 2×2 с элементами a, b, c, d он равен ad − bc: так, для [[1, 2], [3, 4]] получаем 1 · 4 − 2 · 3 = −2. Эту формулу полезно помнить наизусть.

Для порядка 3 удобно раскладывать по первой строке: det = a₁₁(a₂₂a₃₃ − a₂₃a₃₂) − a₁₂(a₂₁a₃₃ − a₂₃a₃₁) + a₁₃(a₂₁a₃₂ − a₂₂a₃₁). Для примера по умолчанию [[2, 1, 0], [1, 3, 1], [0, 1, 4]] это 2 · 11 − 1 · 4 + 0 = 18. Знаки в разложении чередуются: плюс, минус, плюс.

Как считает калькулятор: метод Гаусса

Раскрытие по строке требует порядка n! операций, поэтому для матриц 6×6 и больше оно непрактично. Калькулятор приводит матрицу к верхнетреугольному виду исключением Гаусса: из нижних строк вычитаются кратные верхних, и определитель при этом не меняется.

Если приходится переставлять строки, знак определителя меняется, и это учитывается. В конце результат равен произведению диагональных элементов. Выбор главного, то есть наибольшего по модулю, элемента в столбце уменьшает ошибки округления и делает вычисления устойчивыми.

Свойства определителя, полезные на практике

Определитель не изменится, если к одной строке прибавить другую, умноженную на число. Он меняет знак при перестановке двух строк и умножается на число, если на него умножить строку. Для треугольной матрицы он равен произведению диагональных элементов: у матрицы с диагональю 2, 3, 4, 5 он равен 120.

Определитель произведения матриц равен произведению определителей, а определитель транспонированной матрицы совпадает с исходным. Из первого свойства следует, что определитель обратной матрицы равен 1/det A, поэтому обратимость требует det A ≠ 0.

Нулевой определитель и вырожденные матрицы

Если определитель равен нулю, строки матрицы линейно зависимы. Пример — матрица 1 2 3 / 4 5 6 / 7 8 9: третья строка равна удвоенной второй минус первая. Такая матрица необратима, а система уравнений с ней либо не имеет решений, либо имеет бесконечно много.

Геометрически определитель матрицы 2×2 равен площади параллелограмма на строках как на векторах (со знаком), а матрицы 3×3 — объёму параллелепипеда. Нулевое значение означает, что фигура «сплюснута» в плоскость или линию.

Как вводить элементы и проверять результат

Укажите порядок n и впишите n² чисел построчно: для матрицы [[1, 2], [3, 4]] введите порядок 2 и значения «1 2 3 4». Если количество элементов не совпадает с n², калькулятор сообщит об ошибке. Допускаются десятичные числа.

Для проверки выполните вычисление вручную для малого порядка либо сравните с произведением диагонали после элементарных преобразований. Особо внимательно относитесь к знакам: при перестановке двух строк определитель меняет знак, как у матрицы перестановки [[0, 1, 0], [1, 0, 0], [0, 0, 1]], где он равен −1.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

det A = Σ (−1)^(1+j) · a₁ⱼ · Mⱼ (разложение по первой строке)

Проверенные примеры

Матрица 2×2

Найдите определитель [[1, 2], [3, 4]].

1 · 4 − 2 · 3 = −2.

Матрица 3×3

Найдите определитель [[2, 1, 0], [1, 3, 1], [0, 1, 4]].

2 · (3·4 − 1·1) − 1 · (1·4 − 1·0) + 0 = 22 − 4 = 18.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Укажите порядок матрицы n.
  2. Впишите n × n элементов построчно: сначала первая строка, затем вторая и так далее.
  3. Нажмите «Рассчитать»: нулевой определитель означает, что матрица вырождена.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как найти определитель матрицы 2×2?

Вычтите произведение элементов побочной диагонали из произведения элементов главной: ad − bc.

Что означает нулевой определитель?

Матрица вырождена: её строки линейно зависимы, обратной матрицы не существует, а система уравнений с такой матрицей не имеет единственного решения.

Как вводить элементы матрицы?

Построчно, через пробел. Для матрицы [[1, 2], [3, 4]] введите порядок 2 и значения «1 2 3 4».

Похожие калькуляторы

▦ЛИНЕЙНАЯ АЛГЕБРА

Ранг матрицы

Введите порядок и элементы квадратной матрицы построчно — получите её ранг, число линейно независимых строк и столбцов.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_010011/

Предварительный просмотр