Metodos por menores

MENORES Y COFACTORES.

En esta sección se calcularán determinantes haciendo uso de dos conceptos, el de menor de un determinante y el de cofactor de un elemento.


Se llama menor del elemento  aik de un determinante  D de   al determinante  Mik de orden   que se obtiene al eliminar el renglón    y la columna  k de  D.

   
Ejemplo 1.

Obtener los menores  M13   y   M21  del determinante  D  de  .

                       

Para  M13  eliminamos el renglón  1  y la columna  3  para obtener

                         

De la misma forma, se elimina el renglón  2   y la columna  1  para tener

                        



Se  llama cofactor del elemento  aik  del determinante   D,  al menor   Mik  con el  signo      (-1)i+k   y se denota   Aik,  esto es

                                                                                      (1)

                              
Ejemplo 2.

Obtenga los cofactores   A13  y  A21   del determinante  D  dado:
      
                       

De acuerdo con la fórmula  (1) el cofactor   A13 está dado por

                       

Y de la misma forma

                  


Expansión por cofactores de un determinante.

 Se puede probar el siguiente

 

Teorema

Todo determinante es igual a la suma de los productos de los elementos de un renglón (o columna) cualquiera por sus cofactores correspondientes.

Esto es
                                   (2)

es el desarrollo del determinante  D  por  el  renglón  i,  y  similarmente

                                                                    (3)

es el desarrollo del determinante  D  por la columna  k.


Las expresiones  (2)  y  (3)   son fórmulas completamente generales, cualquier determinante de cualquier dimensión se puede evaluar usando estas fórmulas.

Ejemplo 3.

Desarrollar por cofactores del segundo renglón y calcular el valor del determinante  D.

              

Para expandir  D,  por cofactores del segundo renglón,  calculamos primero los cofactores  A21A22 y A23 de los elementos del segundo renglón.
              

Entonces 

                

Ejemplo 4.

Desarrollar por cofactores de la primera columna y calcular el valor del determinante  D del ejemplo 3 para verificar que obtenemos el mismo valor.

Para expandir por cofactores de la primera columna, primero evaluamos los cofactores  A11A21A31 de los elementos de la primera columna:


Entonces
                 


Ejemplo 5.

Considere la matriz  A  y calcule su determinante  det A

                                        

Para evaluar el determinante de A usamos la fórmula  (2)  que permite desarrollar un determinante por cofactores de una columna.  Observe que la primera columna de A consta de tres ceros y un 2. Desarrollando por la columna  (1) se tiene

                  

Aún falta evaluar el determinante de 3x3,  que desarrollamos por cofactores de la columna 3 porque dos de sus elementos son ceros, entonces
                
                    



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