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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