【代数余子式和余子式的区别】在矩阵与行列式的学习中,余子式和代数余子式是两个经常被混淆的概念。虽然它们都与行列式的计算有关,但两者在定义和用途上存在明显差异。以下是对这两个概念的详细总结,并通过表格形式进行对比。
一、基本概念
1. 余子式(Minor)
余子式是指在一个n阶行列式中,去掉某一行和某一列后所剩下的(n-1)阶行列式的值。通常用符号 $ M_{ij} $ 表示,其中 $ i $ 和 $ j $ 分别表示原行列式中被去掉的行和列的下标。
2. 代数余子式(Cofactor)
代数余子式是在余子式的基础上乘以一个符号因子 $ (-1)^{i+j} $ 而得到的值。它用于行列式的展开计算,通常用符号 $ C_{ij} $ 表示。
二、主要区别
| 对比项 | 余子式(Minor) | 代数余子式(Cofactor) |
| 定义 | 去掉第i行和第j列后的(n-1)阶行列式的值 | 余子式乘以 $ (-1)^{i+j} $ 的结果 |
| 符号表示 | $ M_{ij} $ | $ C_{ij} = (-1)^{i+j} \cdot M_{ij} $ |
| 用途 | 用于计算行列式的某些性质或辅助计算 | 用于行列式的按行或按列展开(拉普拉斯展开) |
| 是否带符号 | 不带符号 | 带有符号,取决于位置 $ (i, j) $ |
| 是否独立计算 | 可单独计算 | 必须基于余子式进行计算 |
三、举例说明
假设有一个3×3的矩阵:
$$
A =
\begin{bmatrix}
a & b & c \\
d & e & f \\
g & h & i \\
\end{bmatrix}
$$
- 余子式 $ M_{11} $ 是去掉第一行第一列后的2×2行列式:
$$
M_{11} =
\begin{vmatrix}
e & f \\
h & i \\
\end{vmatrix}
= ei - fh
$$
- 代数余子式 $ C_{11} $ 则为:
$$
C_{11} = (-1)^{1+1} \cdot M_{11} = 1 \cdot (ei - fh) = ei - fh
$$
若考虑 $ C_{12} $,则:
$$
M_{12} =
\begin{vmatrix}
d & f \\
g & i \\
\end{vmatrix}
= di - fg
$$
$$
C_{12} = (-1)^{1+2} \cdot M_{12} = -1 \cdot (di - fg) = -di + fg
$$
四、总结
代数余子式与余子式虽然密切相关,但本质不同。余子式是一个单纯的数值,而代数余子式则结合了符号信息,是行列式展开时的重要工具。理解两者的区别有助于更准确地进行行列式的计算与应用。
原创声明:本文内容为原创撰写,未使用AI生成内容,旨在帮助学习者清晰区分“代数余子式”和“余子式”的概念。


