Определитель квадратной матрицы равен сумме
произведений элементов любой строки (столбца) на их алгебраические дополнения:
(*)
(разложение по
элементам i-й строки);
(**)
(разложение по
элементам j-го столбца).
Убедимся в
справедливости теоремы Лапласа на примере определителя матрицы третьего
порядка. Разложим его вначале по элементам первой строки
Что совпадает с
определением определителя матрицы третьего порядка.
Пример 1. Вычислить определитель
третьего порядка
используя его
разложение по элементам первой строки.
Решение. Находим алгебраические
дополнения элементов первой строки:
Теперь по теореме
Лапласа найдем определитель, используя формулу (*)
Пример 2. Вычислить определитель
предыдущего примера, используя его разложение по элементам второго столбца.
Решение. Находим алгебраические
дополнения элементов второго столбца:
Теперь по формуле (**) найдем определитель матрицы
Значения первого и
второго примеров совпали, что говорит о том, что можно выбирать разложение по
любой строке или любому столбцу.
Пример 3. Вычислить
определитель четвертого порядка треугольной матрицы:
Решение: Выполним
разложение по первому столбцу:
Значение теоремы Лапласа
состоит в том, что она позволяет свести вычисление определителей n-го порядка
к вычислению определителя меньшего порядка, то есть (n-1)-го
порядка.
Пример 4. Вычислить шесть определителей
четвертого порядка: