本节, 我要定义本章的主角, 行列式 (hánglièshì). 注意, 我并不为每一个阵定义行列式; 我只为方阵定义行列式.
设 A=[abcd] 是一个 2 级阵. 根据定义, det(A)====(−1)1+1[A]1,1det(A(1∣1))+(−1)2+1[A]2,1det(A(2∣1))[A]1,1det[[A]2,2]−[A]2,1det[[A]1,2][A]1,1[A]2,2−[A]2,1[A]1,2ad−bc.此事是重要的; 我们会常用它. 通俗地, 我们可用对角线记 2 级阵的行列式.
设 A 是一个 3 级阵. 根据定义与上个例的结果, =====det(A)+(−1)1+1[A]1,1det(A(1∣1))+(−1)2+1[A]2,1det(A(2∣1))+(−1)3+1[A]3,1det(A(3∣1))+[A]1,1det[[A]2,2[A]3,2[A]2,3[A]3,3]−[A]2,1det[[A]1,2[A]3,2[A]1,3[A]3,3]+[A]3,1det[[A]1,2[A]2,2[A]1,3[A]2,3]+[A]1,1([A]2,2[A]3,3−[A]3,2[A]2,3)−[A]2,1([A]1,2[A]3,3−[A]3,2[A]1,3)+[A]3,1([A]1,2[A]2,3−[A]2,2[A]1,3)+[A]1,1[A]2,2[A]3,3−[A]1,1[A]3,2[A]2,3−[A]2,1[A]1,2[A]3,3+[A]2,1[A]3,2[A]1,3+[A]3,1[A]1,2[A]2,3−[A]3,1[A]2,2[A]1,3+[A]1,1[A]2,2[A]3,3+[A]2,1[A]3,2[A]1,3+[A]3,1[A]1,2[A]2,3−[A]1,1[A]3,2[A]2,3−[A]2,1[A]1,2[A]3,3−[A]3,1[A]2,2[A]1,3.数学家 Pierre Frédéric Sarrus 给了我们一个记 3 级阵的行列式的好方法. 我们在阵的下方重写此阵. 由左上至右下的对角线 (实线) 上的数的积的和减由左下至右上的对角线 (虚线) 上的数的积的和即为此阵的行列式.
设
A 是一个
4 级阵. 根据定义,
det(A)=+(−1)1+1[A]1,1det(A(1∣1))+(−1)2+1[A]2,1det(A(2∣1))+(−1)3+1[A]3,1det(A(3∣1))+(−1)4+1[A]4,1det(A(4∣1)).利用跟上个例类似的方法, 并利用上个例的结果, 可知,
det(A) 等于
+[A]1,1[A]2,2[A]3,3[A]4,4+[A]1,1[A]3,2[A]4,3[A]2,4+[A]1,1[A]4,2[A]2,3[A]3,4−[A]1,1[A]2,2[A]4,3[A]3,4−[A]1,1[A]3,2[A]2,3[A]4,4−[A]1,1[A]4,2[A]3,3[A]2,4−[A]2,1[A]1,2[A]3,3[A]4,4−[A]2,1[A]3,2[A]4,3[A]1,4−[A]2,1[A]4,2[A]1,3[A]3,4+[A]2,1[A]1,2[A]4,3[A]3,4+[A]2,1[A]3,2[A]1,3[A]4,4+[A]2,1[A]4,2[A]3,3[A]1,4+[A]3,1[A]1,2[A]2,3[A]4,4+[A]3,1[A]2,2[A]4,3[A]1,4+[A]3,1[A]4,2[A]1,3[A]2,4−[A]3,1[A]1,2[A]4,3[A]2,4−[A]3,1[A]2,2[A]1,3[A]4,4−[A]3,1[A]4,2[A]2,3[A]1,4−[A]4,1[A]1,2[A]2,3[A]3,4−[A]4,1[A]2,2[A]3,3[A]1,4−[A]4,1[A]3,2[A]1,3[A]2,4+[A]4,1[A]1,2[A]3,3[A]2,4+[A]4,1[A]2,2[A]1,3[A]3,4+[A]4,1[A]3,2[A]2,3[A]1,4.根据对角线法则, 我们似乎应减由左下至右上的对角线上的数的积. 可是, 由上式,
[A]4,1[A]3,2[A]2,3[A]1,4 前的符号是
+, 而不是
−.
我不要求您记如此具体的公式, 因为 n 级阵 (n⩾4) 的行列式的具体的公式不如 1 级阵, 2 级阵, 3 级阵的行列式的具体的公式实用.