Метод зведення визначника до трикутного вигляду

Від четвертого рядка віднімаємо перший, помножений на 2:

Нарешті від п’ятого рядка віднімемо перший:

У другому стовпчику одержаного визначника на другом місці знаходиться ненульовий елемент. Тому одержуємо нулі у другому стовпчику на всіх місцях, починаючи з третього. Для цього від третього рядка віднімемо другий, від четвертого віднімемо другий, помножений на 11, і до п’ятого рядка додамо другий, помножений на 2.

У третьому стовпчику одержаного визначника на другому місці знаходиться ненульовий елемент. Одержуємо нулі у третьому стовпчику, починаючи з четвертого місця. Для цього до четвертого рядка додамо третій помножений на 10, а від п’ятого віднімемо третій, помножений на 4

У даному визначнику четвертий елемент четвертого стовпчика не дорівнює нулю. Тому можна від п’ятого рядка відняти четвертий, помножений на і одержати визначник трикутного вигляду відносно головної діагоналі

На практиці рекомендується при обчисленні визначників з цілими елементами на кожному кроці одержувати визначники також з цілими елементами. У нашому випадку перед виконанням останнього кроку перетворень можна було, наприклад, перейти від визначника

відніманням від п’ятого рядка четвертого, помноженого на 2. Далі переставимо четвертий і п’ятий рядки. Як відомо, при цьому змінюється знак визначника:

Нарешті до п’ятого рядка додамо четвертий, помножений на 3:

Таким чином,Розглянемо тепер деякі приклади обчислення визначників n–го порядку методом зведення до трикутного вигляду. При обчисленні визначників n–го порядку будемо суттєво користуватись закономірностями в будові цих визначників.

Приклад 2. Обчислити визначник

Розв’язування. Зрозуміло, що порядок визначника дорівнює n (наприклад, у першому рядку елементами є всі натуральні числа від 1 до n, кількість їх дорівнює n). Кожен рядок визначника, починаючи з другого, відрізняється від першого рядка лише єдиним елементом, а саме елементом, який стоїть на головній діагоналі. Тому можна від кожного рядка, починаючи з другого, відняти перший рядок. Одержуємо

Всі елементи одержаного визначника, що знаходяться нижче головної діагоналі, дорівнюють нулю. Таким чином, ми одержали визначник трикутного вигляду відносно головної діагоналі, а тому

Приклад 3. Обчислити визначник порядку n

Розв’язування. В цьому визначнику всі елементи, яки знаходяться вище головної діагоналі, а також всі елементи головної діагоналі однакові. Визначник можна звести до трикутного вигляду відносно головної діагоналі, одержуючи нулі вище діагоналі. Віднімемо від першого рядка визначника другий. Одержуємо

Далі, аналогічно від другого рядка віднімемо 3-й, від 3-го 4-й і нарешті, від (n –1)-го – n-й.

Порядок визначника дорівнює n, а тому

Приклад 4. Обчислити визначник

Розв’язування. Порядок визначника дорівнює n (елементи першого рядка – всі натуральні числа від 1 до n, тобто кількість їх дорівнює n). Всі елементи визначника на побічній діагоналі і нижче побічної діагоналі однакові. Тому визначник можна звести до трикутного вигляду відносно побічної діагоналі. Для цього віднімемо від n-го стовпчика визначника (n-1)-й стовпчик.