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Aufgabe:

Berechnen sie die Determinante der folgenden Matrix:



Problem/Ansatz:

Über die Laplace-Entwicklung kriege ich 125 raus, was auch richtig ist, allerdings seine Zeit beansprucht. Gibt es einen schnelleren Weg bei dieser „spezielleren“ Matrix.

300002
030020
003200
002300
020030
200003
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Man kann die Matrix durch Vertauschung von Zeilen und Spalten in eine obere Block-Dreiecksmatrix verwandeln und dadurch den Rechenaufwand minimieren.

Aber ob diese Methode wirklich schneller ist, hängt wohl davon ab, ob man diese Vertauschungen "schnell sieht".

Die Matrix hat folgende Blockgestalt:

$$A = \begin{pmatrix} \star & 0 & \star \\ 0 & \star & 0\\ \star & 0 & \star\end{pmatrix}$$

Vertauschen von 2. und 3. Block-Zeile und dann von 2. und 3. Block-Spalte ergibt:

$$\begin{pmatrix} \star & \star & 0 \\ \star & \star & 0\\ 0 & 0 & \star\end{pmatrix}= \begin{pmatrix} 3  & 0 & 0 &2 &0 & 0 \\ 0  & 3 & 2 & 0 &0 & 0\\ 0  & 2 & 3 & 0&0 & 0\\ 2 & 0 & 0 & 3&0 & 0 \\ 0 &0 & 0 & 0 &3 & 2 \\ 0 &0 & 0 & 0 &2 & 3\end{pmatrix}$$

Jetzt vertauschst du in der linken oberen Blockmatrix 2. und 4. Spalte und dann 2. und 4. Zeile und erhältst:
$$\det A = 5\cdot \det \begin{pmatrix} 3  & 2 & 0 & 0 \\ 2  & 3 &0 & 0\\  0 & 0  & 3 & 2 \\ 0 & 0 & 2 & 3 \end{pmatrix} = 5\cdot 5 \cdot 5$$

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