先研究三阶行列式:
容易看出:
1) (6)式的每一项都恰好是三个元素的乘积,这三个元素位于不同行、不同列。
因此任一项除正负号外都可以写成.
这里每一项的第一个下标(行标)排成标准次序123。
即:
而每一项的第二个下标(列标),排成p1p2p3,它是1,2,3三个数的某个排列。这样的排列共有6种,对应(6)式共含6项。
2)各项的正负号与列标的排列对照
带正号的三项列标排列是123,231,312.(都是偶排列)
带负号的三项列标排列是132,213,321.(都是奇排列)
经计算可知前三个排列都是偶排列,而后三个排列都是奇排列。
因此,各项所带的正负号可以表示为,其中t为列标排列的逆序数。
总之,三阶行列式可以写成:
其中t为排列 p1p2p3 的逆序数,∑表示对所有排列种类取和。
把行列式推广到一般形式:
设有个数,排成n行n列的数表:
作出表中位于不同行不同列的 n 个数的乘积,并冠以符号,得到形如
其中p1p2...pn为自然数1,2...,n的一个排列,t为这个排列的逆序数。
由于这样的排列共有n!个,因而形如(7)式的项共有n!项。
所有这n!项的代数和
称为n阶行列式,记作:
简记作det(),其中数为行列式的(i,j)元。
当n=1时,一阶行列式|a|=a,注意不要与绝对值号弄混。
主对角线以下的元素都为0的行列式叫做上三角行列式。
主对角线以上的元素都为0的行列式叫做下三角行列式。
主对角线以上和以下的元素都为0的行列式叫做对角行列式。