เรื่องที่ 9.5 ดีเทอร์มิแนนต์ (4)
ข. การใช้การดำเนินการตามแถว (row operation)
เป็นวิธีที่จะเหมาะสมมาก ถ้าเมทริกซ์มีมิติที่มากกว่า 3x3 เพื่อทำให้เมทริกซ์มีมิติน้อยลงไปที่จะสะดวกในการหาค่า
โดยพยายามทำให้เมทริกซ์มีสมาชิกในแถวหรือสดมภ์ใดๆให้เป็น สมาชิกมีค่าเป็นศูนย์ให้มากที่สุด ซึ่งมีขั้นตอนการทำดังนี้
1. เลือก 1 แถวหรือ 1 สดมภ์ ถ้าเลือกแถวจะ พยายามทำให้สมาชิกในสดมภ์หนึ่งสดมภ์ให้เป็นศูนย์และเหลือเพียง
สมาชิก 1 ตัวที่ไม่เป็นศูนย์ที่ตรงกับแถวที่เลือก โดยวิธีการทำสมาชิกให้เป็นศูนย์ทำได้โดยใช้แถวที่เหลือคูณด้วยเลขจำนวน
หนึ่งที่เมื่อนำไปนำไปบวกกับสมาชิกที่ ต้องการทำเป็นศูนย์แล้วเป็นศูนย์ นำค่าที่เป็นศูนย์เขียนทับทับที่ตำแหน่งเดิม ใน
ทำนองเดียวกันถ้าเลือกสดมภ์ จะทำให้สมาชิกในแถวให้เป็นศูนย์และเหลือ เพียง 1 ตัว
2. ทำซ้ำขั้นตอน 1 ไปเรื่อยๆหลังจาก นั้นถ้าเลือกแถวจะทำการตรึงสดมภ์ นั้นและเลื่อนแถวไป
ตัวอย่าง 9.22 ในที่นี้ขอยกตัวอย่างเมทริกซ์มิติ 3x3 เพื่อให้เห็นขั้นตอนที่ ชัดเจนขึ้นในการหาค่าของดีเทอร์มิแนนต์
แนนต์ โดยใช้วิธีการใช้ดำเนินการตามแถว
ให้ A =
วิธีทำ
ในที่นี้เลือกแถวที่ 1 และต้องการทำให้สดมภ์ที่ 1 เป็นศูนย์ทั้งหมดยกเว้นสมาชิกที่อยู่ใน แถวที่ 1 สดมภ์ที่ 1
แถวที่ 2 สดมภ์ที่ 1 ทำโดยนำ คูณแถวที่ 1 ตลอดแล้วลบกับแถวที่ 2 แถวที่ 3 สดมภ์ที่ 1 ทำโดยนำ 2 คูณตลอดแถวที่ 1 แล้วบวกกับแถวที่ 3 ดังนี้
ถ้าให้ Ri แทนแถวที่ i เมื่อ i เป็นตำแหน่งแถว
|
R1
เป็นแถวที่ 1 |
R2
เป็นแถวที่ 2
|
R3 เป็นแถวที่
3 |
แถวที่ 1 ใหม่ (R1) ได้ค่าใหม่จากแถวที่ 1 เก่า แถวที่ 2 ใหม่ (R2) ได้ค่ามาจากการนำ 8/3 คูณตลอดกับแถวที่ 1 เดิม ลบแถวที่ 2 เดิม แถวที่ 3 ใหม่ มาจากการนำ 2 คูณ แถวที่ 1 เดิม และ รวมกับแถวที่ 3 เดิม
หลังจากนั้นตรึงสดมภ์ที่ 1 แล้วเลื่อนแถวไป ดังนี้ ค่าของ det A = -3C11 = -3(-1)1+1 M11
= -3(1)
= -3(12- ) = -3( ) = 23
ดังนั้นไม่ว่าจะหาดีเทอร์มิแนนต์ด้วยวิธีใดก็ตาม ในบางครั้งค่าของ ดีเทอร์มิแนนต์ที่หาได้อาจมีค่าเป็นศูนย์หรือไม่เป็นศูนย์
ศูนย์ ถ้าค่าของดีเทอร์มิแนนต์ มีค่าเป็นศูนย์เรียกเมทริกซ์นั้นว่าเป็นเมทริกซ์เอกฐาน (singular matrix) และในทางกลับกัน
ถ้าค่าของดีเทอร์มิแนนต์มีค่าไม่เป็นศูนย์เรียกเมทริกซ์นั้นว่าเป็นเมทริกซ์มิใช่เอกฐาน (nonsingular matrix)
นอกจากนี้ในการหาค่าของดีเทอร์มิแนนต์ยังมีคุณสมบัติที่ช่วยเอื้ออำนวย ในการหาได้ดังนี้ ให้ A, B เป็นเมทริกซ์จัตุรัส nxn det AB = det A det B det An = n det A det At = det A
|