矩陣、行列式與方程組

克拉默法則

克拉默法則是一條簡潔的公式,只用行列式就能解線性方程組——無需列化簡,代入相除即可。對小型方程組而言,它幾乎像變魔術:每個未知數都是兩個行列式的一個分式。

把方程組寫成 Ax = b,其中 A 是方形的係數矩陣,b 是常數行。要求第 k 個未知數的值,就把 A 的第 k 行換成向量 b,對這個改動後的矩陣取行列式,再除以 det(A)。對每個未知數各做一次。

該方法只在 det(A) 非零(從而方程組恰有唯一解)時才成立;若 det(A) 為零,克拉默法則無法使用,此時方程組要麼無解,要麼有無窮多解。它優雅,很適合 2 元或 3 元方程組,但對大型方程組遠比高斯消元慢,所以實際中它主要是個理論工具和小規模情形的工具。

對 x + y = 3,x - y = 1:det(A) = det([1, 1; 1, -1]) = -2。x = det([3, 1; 1, -1]) / -2 = -4 / -2 = 2;y = det([1, 3; 1, 1]) / -2 = -2 / -2 = 1。

把常數行換進去,再除以 det(A)。

又稱
Cramer's formula克莱姆法则克萊姆法則