【行列式对角线法则是什么】行列式是线性代数中的一个重要概念,用于判断矩阵是否可逆、计算特征值等。在计算行列式时,有一种简便的方法叫做“对角线法则”,尤其适用于低阶矩阵(如2×2或3×3矩阵)的计算。
下面是对“行列式对角线法则”的总结,并通过表格形式清晰展示其应用方式和规则。
一、行列式对角线法则简介
定义:
行列式的对角线法则是指在计算某些特定类型的行列式时,通过主对角线与副对角线上的元素相乘并进行加减运算来求得结果的一种方法。
适用范围:
- 主要适用于2×2矩阵和3×3矩阵。
- 对于更高阶的矩阵(如4×4及以上),通常不使用此法则,而是采用展开法或行变换法。
二、对角线法则的应用方式
| 矩阵类型 | 行列式公式 | 计算步骤 |
| 2×2矩阵 | $ \begin{vmatrix} a & b \\ c & d \end{vmatrix} = ad - bc $ | 主对角线元素相乘(a×d),副对角线元素相乘(b×c),然后用主对角线结果减去副对角线结果。 |
| 3×3矩阵 | $ \begin{vmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{vmatrix} = aei + bfg + cdh - ceg - bdi - afh $ | 按照“主对角线方向”和“副对角线方向”分别相乘,再将主对角线乘积相加,副对角线乘积相加后相减。 |
三、示例说明
示例1:2×2矩阵
$$
\begin{vmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{vmatrix} = (1×4) - (2×3) = 4 - 6 = -2
$$
示例2:3×3矩阵
$$
\begin{vmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{vmatrix}
= (1×5×9) + (2×6×7) + (3×4×8) - (3×5×7) - (2×4×9) - (1×6×8)
= 45 + 84 + 96 - 105 - 72 - 48 = 225 - 225 = 0
$$
四、注意事项
- 对角线法则仅适用于2×2和3×3矩阵,高阶矩阵需使用其他方法。
- 在3×3矩阵中,对角线法则也被称为“萨里法则”(Sarrus’ Rule)。
- 使用该法则时,应特别注意符号的变化(加减交替)。
五、总结
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 行列式对角线法则是用于快速计算2×2和3×3矩阵行列式的方法 |
| 适用范围 | 仅适用于2×2和3×3矩阵 |
| 计算方式 | 通过主对角线与副对角线元素相乘后加减得到结果 |
| 注意事项 | 高阶矩阵不宜使用此法则,需使用展开法或行变换法 |
通过以上内容,我们可以更清楚地理解“行列式对角线法则”的含义及其使用方式。对于初学者而言,掌握这一方法有助于更快地进行行列式的计算。


