ОПРЕДЕЛИ́ТЕЛЬ -я; м.
1. Книжн. То, чем определяется, обусловливается что-л. Звук может быть определителем скорости. Главным определителем времени является движение Солнца в космическом пространстве.
2. Спец. Руководство (книга или таблица) для определения чего-л. О. растений. О. рыб.
3. Матем. Математическое выражение, с помощью которого можно просто и кратко сформулировать правила решения и исследования алгебраических уравнений первой степени.
* * *
определи́тель (детерминант), составленное по определенному правилу из n2 чисел математическое выражение, применяемое при решении и исследовании систем алгебраических уравнений 1-й степени. Число n называется порядком определитель. Так, определитель. 2-го порядка, составленный из четырёх чисел a1, b1, а2, b2, обозначается
1, b2, b1, a2.
* * *
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ - ОПРЕДЕЛИ́ТЕЛЬ (детерминант), составленное по определенному правилу из n2 чисел математическое выражение, применяемое при решении и исследовании систем алгебраических уравнений 1-й степени. Число n называется порядком определителя. Так, определитель 2-го порядка, составленный из четырех чисел a1, b1, a2, b2, обозначается:
и равен a1b2-b1a2.
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ - или детерминант, - в математике запись чисел в виде квадратной таблицы, в соответствие которой ставится другое число ("значение" определителя). Очень часто под понятием "определитель" имеют в виду как значение определителя, так и форму его записи. Определители позволяют удобно записывать сложные выражения, возникающие, например, при решении линейных уравнений в аналитической геометрии и в математическом анализе. Открытие определителей приписывают японскому математику С. Кова (1683) и, независимо, Г. Лейбницу (1693). Современная теория восходит к работам Ж. Бине, О. Коши и К. Якоби в начале 19 в. Простейший определитель состоит из 4 чисел, называемых элементами и расположенных в виде 2-х строк и 2-х столбцов. О таком определителе говорят, что он 2-го порядка. Например, таков определитель
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00586.jpg)
значение которого равно 2*5 - 3*1 (т.е. 10 - 3 или 7). В общем случае определитель 2-го порядка принято записывать в виде
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00599.jpg)
а его значение равно a1b2 - a2b1, где a и b - числа или функции. Определитель 3-го порядка состоит из 9 элементов, расположенных в виде 3-х строк и 3-х столбцов. В общем случае определитель n-го порядка состоит из n2 элементов, и обычно его записывают как
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00603.jpg)
Первый индекс каждого элемента указывает номер строки, второй - номер столбца, на пересечении которых стоит этот элемент, поэтому aij - элемент i-й строки и j-го столбца. Часто такой определитель записывают в виде |aij|. Один из методов вычисления определителя, почти всегда используемый при вычислении определителей высокого порядка, состоит в разложении по "минорам". Минором, соответствующим любому элементу определителя, называется определитель меньшего на 1 порядка, получаемый из исходного вычеркиванием строки и столбца, на пересечении которых стоит этот элемент. Например, минором, соответствующим элементу a2 из определителя
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00587.jpg)
"Алгебраическим дополнением" элемента называется его минор, взятый со знаком плюс, если сумма номеров строки и столбца, на пересечении которых стоит элемент, четна, и со знаком минус, если она нечетна. В приведенном выше примере элемент a2 состоит в 1-м столбце и во 2-й строке; сумма (1 + 2) нечетна, и поэтому алгебраическое дополнение элемента a2 равно его минору, взятому со знаком минус, т.е.
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00577.jpg)
Значение определителя равно сумме произведений элементов любой строки (или любого столбца) на их алгебраические дополнения. Например, определитель
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00583.jpg)
разложенный по первому столбцу, имеет вид
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00591.jpg)
а его разложение по второй строке, имеет вид
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00580.jpg)
Вычислив каждый минор и умножив его на коэффициент, нетрудно убедиться в том, что оба выражения совпадают. Значение определителя. Под значением определителя
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00596.jpg)
принято понимать сумму всех произведений из n элементов, т.е.
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00610.jpg)
В этой формуле суммирование ведется по всем перестановкам j1, ј, jn чисел 1, 2, ј, n и перед членом ставится знак плюс, если перестановка четна, и минус, если эта перестановка нечетна. Такая сумма насчитывает ровно n! членов, половина которых берется со знаком плюс, половина - со знаком минус. Каждый член суммы содержит по одному члену из каждого столбца и каждой строки определителя. Можно доказать, что эта сумма совпадает с выражением, получаемым при разложении определителя по минорам.
Свойства определителя. Среди наиболее важных свойств определителя назовем следующие. (i) Если все элементы любой строки (или любого столбца) равны нулю, то и значение определителя равно нулю:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00609.jpg)
(ii) Если элементы двух строк (или двух столбцов) равны или пропорциональны, то значение определителя равно нулю:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00595.jpg)
(iii) Значение определителя не изменится, если все его строки и столбцы поменять местами, т.е. записать первую строку в виде первого столбца, вторую строку - в виде второго столбца и т.д. (такая операция называется транспонированием). Например,
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00581.jpg)
(iv) Значение определителя не изменится, если к элементам одной строки (или столбца) прибавить соответствующие элементы другой строки (или столбца), умноженные на произвольный множитель. В следующем примере элементы второй строки умножаются на -2 и прибавляются к элементам первой строки:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00589.jpg)
(v) Если поменять местами две строки (или два столбца), то определитель изменит знак:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00588.jpg)
(vi) Если все элементы одной строки (или одного столбца) содержат общий множитель, то этот множитель можно вынести за знак определителя:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00592.jpg)
Пример. Вычислим значение следующего определителя 4-го порядка:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00579.jpg)
Прибавим к 1-й строке 4-ю строку:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00578.jpg)
Вычтем 1-й столбец из 4-го столбца:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00598.jpg)
Умножим 3-й столбец на 3 и вычтем из 4-го столбца:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00606.jpg)
Если угодно, то строки и столбцы можно поменять местами:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00582.jpg)
Разложим определитель по элементам четвертой строки. Три элемента этой строки равны нулю, ненулевой элемент стоит в третьем столбце, а поскольку сумма (3 + 4) нечетна, его алгебраическое дополнение имеет знак минус. В результате получаем:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00602.jpg)
Минор можно разложить по элементам третьей строки: два ее элемента равны нулю, а отличный от нуля элемент стоит в третьем столбце; сумма (3 + 3) четна, поэтому предыдущее равенство можно продолжить:
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00601.jpg)
Применения. Решение системы уравнений
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00604.jpg)
можно получить, если первое уравнение умножить на b2, второе - на b1, а затем вычесть одно уравнение из другого. Проделав эти операции, мы получим
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00608.jpg)
или, если
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00584.jpg)
то
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00593.jpg)
Такая запись решения с помощью определителей допускает обобщение на случай решения системы n линейных уравнений с n неизвестными; каждый определитель будет n-го порядка. Определителем системы линейных уравнений
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00600.jpg)
будет
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00594.jpg)
Заметим, что если D = 0, то уравнения либо несовместны, либо не являются независимыми. Поэтому предварительное вычисление определителя D позволяет проверить, разрешима ли система линейных уравнений.
Определители в аналитической геометрии. Общее уравнение конического сечения представимо в виде
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00597.jpg)
Определитель
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00590.jpg)
называется дискриминантом. Если D = 0, то кривая вырождается в пару параллельных или пересекающихся прямых либо в точку (см. также КОНИЧЕСКИЕ СЕЧЕНИЯ). Другой пример: площадь треугольника A с вершинами в точках (обход - против часовой стрелки) (x1, y1), (x2, y2) и (x3, y3) определяется выражением
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00605.jpg)
Связь определителей с матрицами. Матрицей называется запись массива чисел в виде прямоугольной таблицы. Определители связаны с квадратными матрицами; например, определитель матрицы
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00585.jpg)
Если A, B и С - квадратные матрицы и , то |A|*|B| = |C|.
См. также АЛГЕБРА АБСТРАКТНАЯ.
Якобиан. Если x = f (u, v), y = g (u, v) - преобразование координат, то определитель
![ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ](/dict/images/collier/00607.jpg)
называется якобианом или определителем Якоби этого преобразования. Если J не равен 0 в некоторой точке, то в ее окрестности уравнения преобразования можно однозначно разрешить относительно u и v, представив их как функции от x и y.
См. МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.