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數學公式

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結果

行列式(det)
-2
det = ad − bc
a × d 4
b × c 6
行列式 -2

什麼是 2×2 行列式?

2×2 矩陣的行列式是一個數值,能濃縮表達矩陣的多項重要性質,例如該矩陣是否可逆,以及它所代表的線性變換會如何縮放面積。若矩陣的四個元素依序排列為 a(左上)、b(右上)、c(左下)、d(右下),則行列式可用一個簡單公式求得:$$\det = \text{a}\cdot\text{d} - \text{b}\cdot\text{c}$$

元素為 a、b、c、d 的 2x2 矩陣及行列式公式 ad 減 bc
2×2 矩陣的行列式等於 \(\text{a}\text{d} - \text{b}\text{c}\)。

如何使用本計算機

請依照格子中的位置,將矩陣的四個數字分別填入標示為 a、b、c、d 的輸入框。計算機會將主對角線相乘(\(\text{a} \times \text{d}\))、再將副對角線相乘(\(\text{b} \times \text{c}\)),最後以前者減去後者。計算結果連同兩個中間乘積會立即顯示出來。

公式詳解

完整寫出來,公式即為 $$\det = \text{a}\cdot\text{d} - \text{b}\cdot\text{c}$$其中 \(\text{a}\text{d}\) 是主對角線(由左上到右下)兩個元素的乘積;\(\text{b}\text{c}\) 則是副對角線(由右上到左下)兩個元素的乘積。兩者相減即得行列式。當行列式為 \(0\) 時,代表矩陣為奇異矩陣(不可逆);若為非零值,則表示反矩陣存在。

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由兩個二維向量構成的平行四邊形,有向面積已被填滿
從幾何上看,行列式是由矩陣各列張成的平行四邊形的有向面積。

實例演算

以 a = 4、b = 6、c = 3、d = 8 的矩陣為例。此時 \(\text{a}\text{d} = 4 \times 8 = 32\),\(\text{b}\text{c} = 6 \times 3 = 18\)。因此行列式為 $$32 - 18 = 14$$由於結果為非零,這個矩陣是可逆的。

常見問題

行列式為 0 代表什麼?表示該矩陣為奇異矩陣,沒有反矩陣;其各列(或各行)之間呈線性相依。

行列式可以是負數嗎?可以。負的行列式代表該變換會翻轉方向(改變定向),而其絕對值仍代表面積的縮放倍率。

計算機可以輸入小數和負數嗎?可以。每個欄位都接受任何實數,包括負數與小數。

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