domingo, 15 de diciembre de 2013

Regla de Sarrus

Regla de Sarrus

La regla de Sarrus: las diagonales continuas se suman y las diagonales en trazos se restan.
La regla de Sarrus es un método fácil para memorizar y calcular el determinante de una matriz 3×3. Recibe su nombre del matemático francés Pierre Frédéric Sarrus..

Considérese la matriz 3×3:

   M =
   \begin{pmatrix}
      a_{11} & a_{12} & a_{13} \\
      a_{21} & a_{22} & a_{23} \\
      a_{31} & a_{32} & a_{33}
   \end{pmatrix}
Su determinante se puede calcular de la siguiente manera:
En primer lugar, repetir las dos primeras columnas de la matriz a la derecha de la misma de manera que queden cinco columnas en fila. Después sumar los productos de las diagonales descendentes (en línea continua) y sustraer los productos de las diagonales ascendentes (en trazos). Esto resulta en:

   \det
   \begin{pmatrix}
      a_{11} & a_{12} & a_{13} \\
      a_{21} & a_{22} & a_{23} \\
      a_{31} & a_{32} & a_{33}
   \end{pmatrix}
   =
   \begin{vmatrix}
      a_{11} & a_{12} & a_{13} \\
      a_{21} & a_{22} & a_{23} \\
      a_{31} & a_{32} & a_{33}
   \end{vmatrix}
   =

   =
   a_{11} a_{22} a_{33} + \;
   a_{12} a_{23} a_{31} + \;
   a_{13} a_{21} a_{32} - \;
   a_{31} a_{22} a_{13} - \;
   a_{32} a_{23} a_{11} - \;
   a_{33} a_{21} a_{12}
Un proceso similar basado en diagonales también funciona con matrices 2×2:

   \det
   \begin{pmatrix}
      a_{11} & a_{12} \\
      a_{21} & a_{22}
   \end{pmatrix}
   =
   \begin{vmatrix}
      a_{11} & a_{12} \\
      a_{21} & a_{22}
   \end{vmatrix}
   =
   a_{11}a_{22} -
   a_{21}a_{12}
Esta regla mnemotécnica es un caso especial de la fórmula de Leibniz y ha sido conocido que no puede aplicar para matrices mayores a 3×3. Sin embargo, en octubre del año 2000, el matemático Gustavo Villalobos Hernández de la Universidad de Guadalajara, en México, encontró un método para calcular el determinante de una matriz de 4×4, sin reducir a determinantes de 3×3 con la matriz adjunta y el menor complementario. Su resultado es una extensión completa de la Regla de Sarrus, ya que utiliza el mismo método, obteniendo directamente los 24 términos requeridos para su cálculo.

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