行列式和矩阵的区别主要体现在以下几个方面:
定义
矩阵:是一个数表,由若干行和若干列组成,元素可以是任意实数或复数,行数和列数可以不同。
行列式:是一个数,是方阵的特殊函数,取值为标量,写作det(A)或|A|,由矩阵元素通过特定规则运算得到。
维度
矩阵:可以是任意维度的,行数和列数可以不同。
行列式:仅适用于方阵,即行数和列数相等的矩阵。
运算
矩阵:运算包括加法、减法、数乘和乘法。加法要求同型矩阵,数乘是数乘以每个元素,乘法要求第一个矩阵的列数等于第二个矩阵的行数,结果为新矩阵,乘法不满足交换律。
行列式:运算主要是求解其值,可以通过展开法、递归法、代数余子式法等实现。结果是一个标量。
性质
矩阵:具有加法、减法、数乘和乘法等多种运算性质。
行列式:具有多种性质,如等于转置的行列式、交换两行或两列变号、一行或一列乘以k则行列式乘以k等。值为0表示矩阵不可逆,具有乘法性质det(AB)=det(A)det(B),仅适用于方阵。
表示方式
矩阵:通常用中括号表示,如[a11 a12 a21 a22]。
行列式:用线段表示,如|a11 a12 a21 a22|。
物理意义
矩阵:可以表示线性变换或坐标系变换,将一个向量变成另一个向量。
行列式:可以看作是有向面积或体积的概念在一般的欧几里得空间中的推广,表示矩阵所表示的线性变换对几何图形的面积或体积的变化率。
总结:
矩阵是一个数表,可以表示各种线性变换或坐标系变换,行数和列数可以不同。
行列式是一个标量,是方阵的特殊函数,表示矩阵所表示的线性变换对几何图形的面积或体积的变化率,行数和列数必须相等。
矩阵和行列式在运算上也有很大不同,矩阵可以进行加法、减法、数乘和乘法,而行列式主要是求解其值。