4×4 Matris Determinant Hesaplayıcı

Determinantı hesaplamak için 4×4 matrisinizin 16 elemanının tümünü girin.

Nasıl hesaplanır?

Araç a11 ile a44 arasındaki 16 elemanı okur (önce satır, sonra sütun) ve matrisi kısmi pivotlu Gauss eliminasyonuyla üst üçgen forma indirger. Her sütunda köşegen ve altındaki satırlardan mutlak değeri en büyük olanı seçer, yukarı taşır (her satır değişimi işareti çevirir), eldeki determinantı bu pivotla çarpar ve pivot satırının katlarını alttaki satırlardan çıkarır. Sonuç dört pivotun işaretli çarpımıdır: det = ± p1 × p2 × p3 × p4. Toleranslar en büyük elemana göre belirlenir; bu yüzden 0,001 ile ölçeklenmiş bir matris (determinant 1e-12) yine tersinir sayılır. 0,00005'ten küçük değerler 0,0000 yerine bilimsel gösterimle yazılır. Tekil, |det| < 1e-9 × (en büyük eleman)4 demektir. 16 hücrenin hepsi sayıyla doldurulmalıdır.

Örnek hesaplama

Satırlar: (1, 2, 0, 1), (3, 1, 2, 0), (0, 1, 1, 2), (0, 0, 2, 1). 1. sütunda en büyük eleman 3'tür; 1. ve 2. satırı değiştirin (işaret −1 olur) ve 3 ile çarpın, sonuç −3. Alttakileri sıfırladıktan sonra sıradaki pivot 5/3 olur: −3 × 5/3 = −5. 3. sütunda adaylar 7/5 ve 2'dir; yeniden yer değiştirin (işaret tekrar +) ve 2 ile çarpın: 10. Son pivot 7/10'dur, yani 10 × 0,7 = 7. Araç 7,0000 determinantını gösterir ve matrisi Tersinir olarak etiketler.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Bir satırı yanlış yere yazmak ya da iki satırın yerini yanlışlıkla değiştirmek. Devrik matrisin determinantı aynıdır, ama tek bir satır çifti yer değiştirirse sonucun işareti çevrilir.
  • Sıfır olması gereken hücreyi boş bırakmak. 16 hücrenin hepsine değer gerekir; boş hücre sonuç vermez, 0 yazın.
  • 1,0000e-12 gibi bir sonucu "sıfıra yakın, yani tekil" diye okumak. Elemanları 0,001 civarında olan bir matris için bu doğru büyüklüktür (0,0014) ve araç tekilliği elemanlara göre değerlendirdiği için Tersinir der.
  • Tüm elemanları 2 ile çarpınca determinantın da 2 katına çıkacağını sanmak. 4×4 matriste determinant 24 = 16 katına çıkar.
  • (1, 2, 3, 4) ve (2, 4, 6, 8) gibi biri diğerinin katı olan satırlar girip sıfırdan farklı sonuç beklemek. Bu satırlar doğrusal bağımlıdır; araç doğru olarak 0,0000 ile Tekil bildirir.

Bu hesaplama hakkında

Bir kare matrisin determinantı, temsil ettiği doğrusal dönüşümün önemli özelliklerini ortaya koyan tek bir sayıdır — determinantın sıfır olması matrisin tekil (singular) olduğu (tersinir olmadığı, satır/sütunlarının doğrusal bağımlı olduğu) anlamına gelirken, sıfırdan farklı bir determinant tersinir olduğu anlamına gelir. 4×4 bir matris için kofaktörlerle doğrudan açılım 4! = 24 terim gerektirir, bu yüzden matrisi üst üçgen forma indirgeyip köşegen elemanları çarparak (satır değişimlerinden gelen işaret değişimlerini takip ederek) hesaplayan kısmi pivotlu Gauss eliminasyonunu kullanmak çok daha verimlidir.

Bu hesaplayıcı, 4×4 matrisinizin 16 elemanının tümünü alır, determinantı hesaplamak için Gauss eliminasyonu uygular ve matrisin tekil mi yoksa tersinir mi olduğunu size bildirir. Bir sistemi çözmeden veya bir matrisi tersine çevirmeden önce tersinirliği kontrol etmesi gereken doğrusal cebir öğrencileri ve doğrusal sistemler, bilgisayar grafikleri dönüşümleri veya mühendislik modelleriyle çalışan herkes için standart bir araçtır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar