Determinantes
Histórico: Embora tenha-se registro de publicação chinesa referente a resolução de sistemas de equações através de matrizes em 250 AC, no ocidente o assunto começou a ser estudado no século XVII através de trabalhos de Leibniz, Cramer, Maclaurin, Lagrange e outros. Só no século XIX o assunto determinante mereceu um estudo mais sistemático através de trabalhos de Cauchy e Jacobi.
Determinante: Número associado a uma matriz quadrada.
Representação: Sendo a matriz A = [aij], seu determinante pode ser dado por det A ou
A ou det[aij].
Ordem: A ordem de um determinante é definida em função da ordem da matriz a qual está associado.
Ex.: A =
3 2
− 1 π
detA tem ordem 2, pois A = [aij]2x2.
Cálculo do Determinante: a • 1 Ordem: det [a] = a a a11
a
21
Ex.: det [-3] = -3
a12
= a11 . a22 – a21 . a12 a 22
•
2 Ordem: det
•
3 Ordem (Regra de Sarrus):
Ex.: det
2 3
− 1 4 = 2.4 – (-1).3 = 11
a
a11
det a 21
a 31
a13 a 23 = a11.a22.a33 + a12.a23.a31 + a13.a21.a32 – a31.a22.a13 – a32.a23.a11 – a33.a21.a12 a33
a12 a 22 a 32
Dois métodos de visualização podem ajudar no cálculo do determinante de ordem 3:
a11
a12
a13 a11
a12
a 21 a 31
a 22 a 32
a 23 a 21 a 33 a 31
a 22 a 32
a11 a21 a12 a22 a13 a23 a31 a11 a21
a32 a12 a22
a33 a13 a23
2 3 −1
Ex.: det
5 2 0 = -12 + 0 – (-2) – (0) – (-45) = 15
1 4 −3
Método para rebaixamento de ordem de determinantes
Precisaremos, a princípio, ver dois conceitos:
Usando como referencial uma matriz de ordem 3:
5 4
3
A = −1 − 2 0
6
7 1
-
Menor Complementar (Dij)
Menor complementar da matriz A, pelo elemento aij, é o determinante associado à matriz quadrada que se obtém de A, suprimindo a linha e a coluna que contêm o elemento aij considerado. Assim, por exemplo: D11 = det
−2 0
7
1
= -2 – 0 = -2
D32 = det
3
4
−1 0
= 0 – (-4) = 4
-
Cofator (Cij)
Denomina-se cofator do elemento aij de A o número real:
Cij = (-1)i + j.Dij
Assim:
C13 = (-1)
1+3