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DETERMINANTES
1 2 0 0
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0 0 5 7
0 0 0 4
Departamento de Matemáticas
Contenidos
• Concepto de determinante.• Propiedades de los determinantes.• Menor complementario.• Adjunto de un elemento.• Desarrollo de un determinante por los
elementos de una línea.• Rango de una matriz a partir de sus
menores.
Determinante de una matriz cuadrada de dimensión 2 x 2 (orden 2)
Es un número asociado a la matriz, que se obtiene de la forma :
2221
1211
aa
aa21122211 ·· aaaa
74·)3(5·154
31
Ejemplo:
Departamento de Matemáticas
Determinante de una matriz cuadrada de orden 3 (Regla de Sarrus)
Es un número que se obtiene sumando todos los productos de 3 factores, uno de cada fila y uno de cada columna, obtenidos de la siguiente forma:
Son positivos los productos:
Son negativos los productos:
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333231
232221
131211
aaa
aaa
aaa
A
333231
232221
131211
aaa
aaa
aaa
A
333231
232221
131211
aaa
aaa
aaa
A 312312322311312213322113312312332211 ············ aaaaaaaaaaaaaaaaaa
Determinante de una matriz cuadrada de orden n mayor o igual que 4
Departamento de Matemáticas
Es un número que se obtiene sumando todos los productos de n elementos, uno de cada fila y uno de cada columna, afectados de signo + o – siguiendo un criterio relacionado con los subíndices de dichos elementos.
Por tanto, cuantos más ceros haya en la matriz, más fácil (y rápido) será el cálculo de su determinante.
1 2 0 0
0 3 0 5
0 0 5 7
0 0 0 4
Es más fácil de calcular que:
21074
1713119
15831
5431
Pero, en general, calcular un determinante de este tipo utilizando la definición sería complicado. Por tanto, utilizando las propiedades, buscaremos la forma de transformarlo en otro que sea más sencillo de calcular.
Determinante de una matriz cuadrada de orden n mayor o igual que 4
Departamento de Matemáticas
DETERMINANTES: PROPIEDADES
Departamento de Matemáticas
1º: El determinante de una matriz cuadrada coincide con el de su traspuesta.
2º : Si una matriz cuadrada tiene una línea (fila o columna) de ceros, su determinante es 0.
3º : Si en una matriz cuadrada se permutan dos líneas paralelas, su determinante cambia de signo.
4º: Si una matriz cuadrada tiene dos líneas paralelas iguales, su determinante es cero.
)(det)det( tAA
0021 FF
312321 FFFFFF
0311 FFF
DETERMINANTES: PROPIEDADES
5º: Si en una matriz cuadrada, multiplicamos todos los elementos de una línea por el mismo número, k, su determinante queda multiplicado por ese número.
6º: Si una matriz cuadrada tiene dos líneas paralelas proporcionales, su determinante es 0.
7º: Si todos los elementos de una línea se descomponen en suma de dos sumandos, su determinante se descompone en suma de otros dos de la forma:
321321 ·· FFFkFFFk
0· 311 FFkF
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dc
ba
dc
ba
dc
bbaa ´´´´
DETERMINANTES: PROPIEDADES
8º: Si a una línea de una matriz le sumamos una combinación lineal de otras (u otra) paralelas, su determinante no varía.
9º: Si una matriz tiene una línea que es combinación lineal de otras paralelas, entonces su determinante es 0. Y recíprocamente, si un determinante es 0, tiene una fila (y una columna) que es combinación lineal de otras filas (columnas).
10º: El determinante del producto es igual al producto de los determinantes.
det (A · B) = det (A) · det (B)
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3213221 · FFFFFFkF
0·· 2121 FFFF
Dada una matriz A = se definen:
44434241
34333231
24132221
14131211
aaaa
aaaa
aaaa
aaaa
Menor complementario de es el determinante de la matriz que queda al suprimir la fila i y la columna j en las que se encuentra dicho elemento.
ija
ijM Adjunto de es el menor complementario de afectado del signo + o -, según que la suma i + j sea par o impar.
ija
ijaijA
Menor complementario y Adjunto de un elemento
223M
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0120
4013
2500
1031
A 221 32
23 A
DETERMINANTES: PROPIEDADES
11º: Desarrollo de un determinante por los elementos de una línea: El determinante de una matriz A es igual a la suma de los productos de los elementos de una línea (fila o columna) por sus respectivos adjuntos.
Departamento de Matemáticas
12º: La suma de los productos de los elementos de una línea por los respectivos adjuntos de otra paralela es igual a cero.
44434241
34333231
24132221
14131211
aaaa
aaaa
aaaa
aaaa
3434333332323131 ···· AaAaAaAa
44434241
34333231
24132221
14131211
aaaa
aaaa
aaaa
aaaa
1434133312321131 ···· AaAaAaAa
1074
831
431
·17·1
274
031
531
·13·1
2104
081
541
·11·1
2107
083
543
·9·1 43332313
Desarrollo de un determinante por los elementos de una línea
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Si utilizamos las propiedad 8ª para “crear ceros”:
41312111 ·0·0·0·1 AAAA
1865
282316
5126
21074
1713119
0831
5431
18650
2823160
51260
5431
4
9
21074
1713119
0831
5431
14
13
12
1
FF
FF
FF
F
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CÁLCULO DE DETERMINANTES
CÁLCULO DE DETERMINANTES
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CÁLCULO DE DETERMINANTES
CÁLCULO DE DETERMINANTES
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CÁLCULO DE DETERMINANTES
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CÁLCULO DE DETERMINANTES
Rango de una matriz por menores
La condición necesaria y suficiente para que el determinante de una matriz A, cuadrada, sea cero es que sus filas (o columnas) sean linealmente dependientes.
0A Las filas (o columnas) de A son l. i.
Es decir: La condición n. y s. para que es que alguna fila pueda ponerse como combinación lineal de las demás.
0A
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Rango de una matriz A es el mayor orden de sus menores no nulos.
Rango de una matriz por menores: Ejemplos
b)
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Rango de una matriz por menores: Ejemplos
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a)
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Rango de una matriz por menores: Ejemplos
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Rango de una matriz por menores: Ejemplos
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Rango de una matriz por menores: Ejemplos
cuando