Każdej macierzy kwadratowej przyporządkowujemy liczbę zwaną wyznacznikiem.
Jeżeli A = [ay]„l0 jest macierzą kwadratową stopnia n, to jej wyznacznik będziemy oznaczać przez:
Oli 012 ... Oln
021 «22 - • • 02n
Oni 0»2 • • • Onn
bądź krócej: |A| lub detA.
Definicja. Wyznacznik macierzy A stopnia n jest to liczba rzeczywista, którą definiujemy następująco: n = 1 i A = [ou] , to |A| = on
n = 2 i A =
On o 12
«21 022
. i < i On O12 <*f
, to \A — — O11O22 — 012O21
I O21 022 |
Oli O12 O13
021 O22 O23
O31 032 O33
df O11O22O33 + 021032013 + 031012023 + —013022031 — 023032011 — 033012021
W ogólnym przypadku: jeśli A jest macierzą kwadratową stopnia n, to wyznacznik macierzy A jest sumą n! składników, z których każdy zawiera iloczyn n elementów macierzy A wybieranych w ten sposób, że w każdym iloczynie występuje dokładnie jeden element z każdej kolumny i dokładnie jeden element z każdego wiersza. Połowa składników sumy występuje ze znakiem „+" i połowa - ze znakiem
Twierdzenie (Laplace'a). Wyznacznik macierzy A stopnia n>3 można obliczyć korzystając z zależności:
detA = OjiAj, + Oj2Aj2 + ... + Oń,Ajn , dla dowolnego 1 ^ i < n
lub
detA = aijAij + OzjAij +... + Onj^nj > dla dowolnego 1 ^ j ^ n
Czynnik Ay nazywamy dopełnieniem algebraicznym elementu «„• macierzy A i definiujemy jako liczbę:
Ai = (-!)*«•
gdzie Mij jest wyznacznikiem macierzy kwadratowej stopnia n - 1, powstałej z macierzy A przez