Propiedades del determinante

El determinante de una matriz presenta las siguientes propiedades fundamentales:

  1. El determinante de la matriz traspuesta, det(AT), coincide con el determinante de la matriz original, det(A).
    determinante de una matriz traspuesta

    Ejemplo. En la matriz siguiente, trasponerla no modifica el valor del determinante.
    ejemplo de cálculo del determinante de una matriz y su traspuesta

  2. Si una matriz es triangular (superior o inferior), su determinante se obtiene simplemente multiplicando los elementos de la diagonal principal.
    el determinante de una matriz triangular o diagonal es el producto de los elementos de la diagonal

    Ejemplo. En estos casos, el cálculo del determinante resulta mucho más sencillo y rápido.
    cálculo del determinante de una matriz triangular

  3. Al intercambiar dos filas o dos columnas, el determinante cambia de signo.

    Ejemplo.
    ejemplo de intercambio de filas

  4. Multiplicar una fila o una columna por un escalar \( \alpha \) multiplica también el determinante por ese mismo factor: det(\(\alpha\)A) = \(\alpha\) det(A).
    determinante

    Ejemplo. En este caso, la cuarta fila R4 se multiplica por 2, lo que provoca que el determinante también se duplique.
    ejemplo de multiplicación de una fila

  5. Si a una fila se le suma un múltiplo de otra (o a una columna un múltiplo de otra), el determinante permanece inalterado.

    Ejemplo. Aquí, la cuarta fila R4 se reemplaza sumándole dos veces la primera fila R1.
    suma de un múltiplo de una fila a otra

  6. El determinante de una matriz es nulo en los siguientes casos:

    a) Una fila o una columna está formada únicamente por ceros.
    ejemplo de matriz con una fila nula
    b) Dos filas o dos columnas son idénticas.
    ejemplo de filas idénticas
    c) Dos filas o dos columnas son proporcionales.
    ejemplo de filas proporcionales

    Nota. Si una fila o una columna puede expresarse como combinación lineal de las demás, la matriz es linealmente dependiente, lo que implica que su determinante es cero.

  7. El determinante del producto de dos matrices cumple la identidad: det(AB) = det(A) det(B) ( Teorema de Binet ).
    teorema de Binet
  8. El determinante de la inversa de una matriz es el recíproco de su determinante: det(A-1) = 1/det(A).
    determinante de la matriz inversa

    Demostración. Según el teorema de Binet, el determinante de un producto A·B es igual al producto de sus determinantes: $$ det(A \cdot B) = det(A) \cdot det(B) $$ Aplicando esto a una matriz A invertible y a su inversa A-1: $$ det(A \cdot A^{-1}) = det(A^{-1}) \cdot det(A) $$ Como el producto de una matriz por su inversa es la matriz identidad, se cumple que: $$ det(A \cdot A^{-1}) = det(I) $$ El determinante de la matriz identidad es 1; por lo tanto: $$ det(A) \cdot det(A^{-1}) = 1 $$ En consecuencia: $$ det(A^{-1}) = \frac{1}{det(A)} $$ Con esto queda demostrada la propiedad.

Y así sucesivamente.

 


 

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Determinante de una matriz

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