四阶行列式按第一行展开演示

提示词由 辽宁石油化工大学 理学院 于晶贤 设计

本页面动态演示四阶行列式按第一行元素展开的过程,使用不同颜色区分元素和代数余子式。

四阶行列式

a₁₁
a₁₂
a₁₃
a₁₄
a₂₁
a₂₂
a₂₃
a₂₄
a₃₁
a₃₂
a₃₃
a₃₄
a₄₁
a₄₂
a₄₃
a₄₄
det(A) = a₁₁·A₁₁ + a₁₂·A₁₂ + a₁₃·A₁₃ + a₁₄·A₁₄

展开步骤

📌 步骤 0: 选择第一行元素

四阶行列式按第一行展开,使用公式:

det(A) = a₁₁·A₁₁ + a₁₂·A₁₂ + a₁₃·A₁₃ + a₁₄·A₁₄

其中 A₁ⱼ 是元素 a₁ⱼ 对应的代数余子式

💡 点击「下一步」开始逐项展开。

项 1 计算 a₁₁ 的代数余子式

A₁₁ = (-1)1+1 · M₁₁ = M₁₁

M₁₁ 是去掉第1行第1列后的三阶行列式:

M₁₁ = a₂₂·a₃₃·a₄₄ + a₂₃·a₃₄·a₄₂ + a₂₄·a₃₂·a₄₃
− a₂₄·a₃₃·a₄₂ − a₂₂·a₃₄·a₄₃ − a₂₃·a₃₂·a₄₄

🔴 红色高亮:a₁₁ 及其代数余子式中的元素

项 2 计算 a₁₂ 的代数余子式

A₁₂ = (-1)1+2 · M₁₂ = −M₁₂

M₁₂ 是去掉第1行第2列后的三阶行列式:

M₁₂ = a₂₁·a₃₃·a₄₄ + a₂₃·a₃₄·a₄₁ + a₂₄·a₃₁·a₄₃
− a₂₄·a₃₃·a₄₁ − a₂₁·a₃₄·a₄₃ − a₂₃·a₃₁·a₄₄

🟣 紫色高亮:a₁₂ 及其代数余子式中的元素

项 3 计算 a₁₃ 的代数余子式

A₁₃ = (-1)1+3 · M₁₃ = M₁₃

M₁₃ 是去掉第1行第3列后的三阶行列式:

M₁₃ = a₂₁·a₃₂·a₄₄ + a₂₂·a₃₄·a₄₁ + a₂₄·a₃₁·a₄₂
− a₂₄·a₃₂·a₄₁ − a₂₁·a₃₄·a₄₂ − a₂₂·a₃₁·a₄₄

🟠 橙色高亮:a₁₃ 及其代数余子式中的元素

项 4 计算 a₁₄ 的代数余子式

A₁₄ = (-1)1+4 · M₁₄ = −M₁₄

M₁₄ 是去掉第1行第4列后的三阶行列式:

M₁₄ = a₂₁·a₃₂·a₄₃ + a₂₂·a₃₃·a₄₁ + a₂₃·a₃₁·a₄₂
− a₂₃·a₃₂·a₄₁ − a₂₁·a₃₃·a₄₂ − a₂₂·a₃₁·a₄₃

🔵 蓝色高亮:a₁₄ 及其代数余子式中的元素

📋 步骤 5: 完整展开式

将四个代数余子式代入原公式:

det(A) = a₁₁·(a₂₂·a₃₃·a₄₄ + a₂₃·a₃₄·a₄₂ + a₂₄·a₃₂·a₄₃ − a₂₄·a₃₃·a₄₂ − a₂₂·a₃₄·a₄₃ − a₂₃·a₃₂·a₄₄)
a₁₂·(a₂₁·a₃₃·a₄₄ + a₂₃·a₃₄·a₄₁ + a₂₄·a₃₁·a₄₃ − a₂₄·a₃₃·a₄₁ − a₂₁·a₃₄·a₄₃ − a₂₃·a₃₁·a₄₄)
+ a₁₃·(a₂₁·a₃₂·a₄₄ + a₂₂·a₃₄·a₄₁ + a₂₄·a₃₁·a₄₂ − a₂₄·a₃₂·a₄₁ − a₂₁·a₃₄·a₄₂ − a₂₂·a₃₁·a₄₄)
a₁₄·(a₂₁·a₃₂·a₄₃ + a₂₂·a₃₃·a₄₁ + a₂₃·a₃₁·a₄₂ − a₂₃·a₃₂·a₄₁ − a₂₁·a₃₃·a₄₂ − a₂₂·a₃₁·a₄₃)

✅ 展开完成!共 4 项,每项包含 6 个乘积项。