分块行列式化简交互式演示

辽宁石油化工大学 理学院 于晶贤 设计

原始行列式:

52000
32000
92123
81134
51013
左上角 A:2×2 右上角 0:2×3零块 左下角 C:3×2 右下角 D:3×3

该行列式可以写成分块上三角形式:Δ = det [ A 0 ; C D ],右上角为零矩阵,因此 Δ = det(A)·det(D)

第 1 步:行操作R₁ − R₂

变换前
52000
32000
92123
81134
51013
变换后(高亮第 1 行
20000
32000
92123
81134
51013

左上角 A 变为下三角矩阵,det(A) = 2×2 = 4。

第 2 步:列操作C4− 2×C3

变换前
20000
32000
92123
81134
51013
变换后(高亮第 4 列
20000
32000
92103
81114
51013

第 3 步:列操作C5 − 3×C3

变换前
20000
32000
92103
81114
51013
变换后(高亮第 5 列
20000
32000
92100
81111
51013

第 4 步:列操作C5 − C4

变换前
20000
32000
92100
81111
51013
变换后(高亮第 5 列
20000
32000
92100
81110
51012

✅ 化简完成,得到下三角行列式

主对角线元素为 2,2,1,1,2,故行列式值为:

Δ = 2 × 2 × 1 × 1 × 2 = 8

同时,左上角二阶行列式 det(A) = 4,右下角三阶行列式 det(D) = 2,乘积也为:

Δ = det(A) · det(D) = 4 × 2 = 8

分块行列式的值确实等于对角上那个二阶行列式和三阶行列式的乘积。