Jak obliczyć wyznacznik macierzy 3×3? Reguła Sarrusa
Reguła Sarrusa pozwala szybko policzyć wyznacznik macierzy 3×3. Kluczowe jest odróżnienie trzech iloczynów dodawanych od trzech odejmowanych.
Reguła Sarrusa: wzór dla macierzy 3×3
Niech będzie macierzą o trzech wierszach i trzech kolumnach:
Wyznacznik obliczamy jako sumę trzech iloczynów minus suma trzech pozostałych:
Możesz przepisać z prawej strony dwie pierwsze kolumny macierzy i odczytać trzy przekątne w każdą stronę. Pamiętaj jednak, że ta technika jest przeznaczona dla macierzy 3×3.
Wyznacznik 3×3 — rozwiązany przykład krok po kroku
Obliczamy wyznacznik podanej macierzy
Iloczyny dodawane: , , .
Iloczyny odejmowane: , , .
Odpowiedź: 22.
Co mówi nam wyznacznik?
Dla macierzy kwadratowej niezerowy wyznacznik oznacza, że macierz jest odwracalna. Jeśli , jej wiersze lub kolumny są liniowo zależne i macierz nie ma odwrotności.
Geometrycznie wartość bezwzględna wyznacznika macierzy 3×3 opisuje, jak bardzo dane przekształcenie liniowe skaluje objętość. Znak odróżnia zachowanie i odwrócenie orientacji.
Najczęstsze błędy przy liczeniu wyznacznika 3×3
Najłatwiej zgubić minus przed drugą trójką iloczynów. Zapisuj obie sumy w osobnych nawiasach, zanim je odejmiesz. Pilnuj również minusów znajdujących się wewnątrz samej macierzy.
Nie próbuj stosować reguły Sarrusa do macierzy 4×4 przez dopisywanie kolejnych kolumn. W takim przypadku użyj np. rozwinięcia Laplace’a lub eliminacji Gaussa.
Wyznacznik macierzy — zadania do ćwiczenia
Oblicz wyznacznik macierzy diagonalnej A.
Dane do zadania
Pokaż odpowiedź i wskazówkę
Rozwiązanie krok po kroku
Wyznacznik macierzy diagonalnej jest iloczynem elementów przekątnej.
Oblicz wyznacznik macierzy A. Zwróć uwagę na jej wiersze.
Dane do zadania
Pokaż odpowiedź i wskazówkę
Rozwiązanie krok po kroku
Pierwszy i drugi wiersz są identyczne. Wiersze są liniowo zależne, więc wyznacznik wynosi zero.
Oblicz wyznacznik macierzy trójkątnej A.
Dane do zadania
Pokaż odpowiedź i wskazówkę
Rozwiązanie krok po kroku
Macierz jest górnotrójkątna. Wyznacznik to iloczyn elementów głównej przekątnej.
Przeczytaj także
Chcesz przećwiczyć cały dział?
Przejdź od pojedynczych przykładów do uporządkowanej nauki z rozwiązaniami zadań i wyjaśnieniami krok po kroku.
Zobacz kurs Macierze i Układy RównańMożesz też wrócić do pełnej oferty kursów Calcula.