机器学习|数学基础Mathematics for Machine Learning系列之线性代数:行列式按行(列)展开

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1.6 行列式按行(列)展开

概念

余子式

在n阶行列式中,把(i,j)元 a i j a_{ij} aij所在的第i行和第j列划去后,留下了第n-1阶行列式叫做(i,j)元 a i j a_{ij} aij的余子式,记作 M i j M_{ij} Mij

代数余子式

A i j = ( − 1 ) i + j M i j A_{ij}=(-1)^{i+j}M_{ij} Aij=(1)i+jMij

举例

四阶行列式 D = ∣ a 11 a 12 a 13 a 14 a 21 a 22 a 23 a 24 a 31 a 32 a 33 a 34 a 41 a 42 a 43 a 44 ∣ D=\\begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} &a_{13} & a_{14}\\\\ a_{21} & a_{22} &a_{23} & a_{24}\\\\ a_{31} & a_{32} &a_{33} & a_{34}\\\\ a_{41} & a_{42} &a_{43} & a_{44}\\\\ \\end{vmatrix} D=a11a21a31a41a12a22a32a42a13a23a33a43a14a24a34a44中(3,2)元 a 32 a_{32} a32的余子式、代数余子式分别为:

M 32 = ∣ a 11 a 12 a 14 a 21 a 22 a 24 a 41 a 42 a 44 ∣ M_{32}=\\begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{14}\\\\ a_{21} & a_{22} & a_{24}\\\\ a_{41} & a_{42} & a_{44}\\\\ \\end{vmatrix} M32=a11a21a41a12a22a42a14a24a44

A 32 = ( − 1 ) 3 + 2 M 32 = − ∣ a 11 a 12 a 14 a 21 a 22 a 24 a 41 a 42 a 44 ∣ A_{32}=(-1)^{3+2}M_{32}=-\\begin{vmatrix} a_{11} & a_{12} & a_{14}\\\\ a_{21} & a_{22} & a_{24}\\\\ a_{41} & a_{42} & a_{44}\\\\ \\end{vmatrix} A32=(1)3+2M32=a11a21a41a12a22a42a14a24a44

引理

一个n阶行列式,如果其中第i行所有元素除(i,j)元 a i j a_{ij} aij外都为0,那么这个行列式等于 a i j a_{ij} aij与它都代数余子式的乘积,即 D = a i j A i j D=a_{ij}A_{ij} D=aijAij

定理3

行列式

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