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Skript la.pdf - next-internet.com

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2. Addiert man ein Vielfaches einer Zeile oder Spalte zu einer anderen, ändert sich die Determinante<br />

nicht:<br />

⎛<br />

a b<br />

⎞<br />

c<br />

⎛<br />

a b c<br />

⎞<br />

det ⎝a<br />

d e⎠<br />

= det ⎝0<br />

d − b e − c⎠<br />

a f g 0 f − b e − c<br />

3. Multipliziert man eine Zeile oder Spalte mit einem Faktor k, vervielfacht sich die Determinante<br />

um k. Multipliziert man die ganze Matrix mit k, vervielfacht sich die Determinante also<br />

um kn :<br />

⎛<br />

a ab<br />

⎞<br />

ac<br />

⎛<br />

1 b<br />

⎞<br />

c<br />

det ⎝1<br />

d e ⎠ = a · det ⎝1<br />

d e⎠<br />

1 f g<br />

1 f g<br />

(Vorsicht: Hier ist k = 1.<br />

Da der Wert der Determinante durch a geteilt wird, muss man mit a<br />

a<br />

multiplizieren, um den ursprünglichen Wert wiederzubekommen.)<br />

4. Vertauscht man zwei Zeilen oder Spalten, ändert sich das Vorzeichen der Determinante:<br />

⎛<br />

a ∗<br />

⎞<br />

∗<br />

⎛<br />

a ∗<br />

⎞<br />

∗<br />

det ⎝0<br />

0 c⎠<br />

= − det ⎝0<br />

b ∗⎠<br />

0 b ∗<br />

0 0 c<br />

Da in einem Körper die Schritte des Gaußalgorithmus offenbar den Wert der Determinante nur um<br />

einen Faktor k = 0 verändern und das Ergebnis des Gaußalgorithmus immer eine Dreiecksmatrix ist,<br />

ist die Determinante ein Kriterium dafür, ob die Matrix invertierbar ist. Ist dies nämlich der Fall, dann<br />

stehen hinterher auf der Diagonalen nur Einsen, und damit ist die Determinante von 0 verschieden.<br />

Ist es nicht der Fall, dann steht auf der Diagonalen mindestens eine Null, so dass die Determinante<br />

gleich 0 ist. Die Determinante ist also immer dann 0, wenn der Rang der Matrix kleiner als n ist;<br />

z.B. schon dann, wenn die Matrix eine Nullzeile oder -spalte enthält.<br />

Besteht eine Matrix nur aus Zahlen, kann man mit diesen Regeln immer recht schnell die Determinante<br />

berechnen. Problematischer wird es, wenn Variablen oder Polynome in der Matrix stehen;<br />

dann sollte man unbedingt auch die folgenden Verfahren anwenden können:<br />

4.5.2 Formeln<br />

Für n ≤ 3 existieren einfache Formeln, die man sich merken muss. Die Definition der Determinante<br />

ergibt sofort, dass die Determinante für n = 0 immer 1 ist, und dass für n = 1 gilt:<br />

Für n = 2 hat man:<br />

det<br />

det a = a<br />

<br />

a b<br />

= a · d − b · c<br />

c d<br />

D.h. die Diagonale von links oben nach rechts unten geht positiv in die Determinante ein, die andere<br />

negativ:<br />

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