MATLAB矩阵行列式详解:det(A)用法、案例及可逆性判断应用
在MATLAB线性代数运算中,矩阵行列式是描述方阵特性的核心数值,仅适用于n×n方阵,无维度扩展至非方阵的可能。行列式通过量化方阵的“伸缩变换能力”,为判断矩阵可逆性、求解线性方程组、矩阵变换等提供重要依据。MATLAB提供det()函数快速计算矩阵行列式,核心语法为det(A),其中A为n×n方阵。本文将系统讲解矩阵行列式的核心概念、数学原理,详细演示det(A)函数的用法及典型案例,重点拆解行列式在判断矩阵可逆性中的核心应用,搭配易错点分析与实战拓展,帮助读者精准掌握行列式运算,灵活适配线性代数相关的工程计算与数据处理场景。
一、矩阵行列式的核心概念与数学原理
矩阵行列式是针对n×n方阵定义的一个标量值,记为det(A)或|A|,其本质是方阵元素通过特定运算规则得到的一个数值,而非矩阵。行列式的几何意义是:在n维空间中,由方阵的列向量(或行向量)构成的平行多面体的体积缩放因子,若行列式为0,说明该多面体“坍缩”为低维空间,对应方阵不可逆。
1. 不同阶数方阵的行列式计算规则
行列式的计算规则随方阵阶数变化,低阶方阵(1阶、2阶、3阶)有明确的手工计算公式,高阶方阵(4阶及以上)需通过展开法或MATLAB运算简化,核心规则如下:
1阶方阵:对于1×1方阵
A = [a],行列式为元素本身,即det(A) = a。例如A = [5],则det(A) =