6. Определитель суммы и произведения матриц.
Непосредственно из линейного свойства определителя вытекает, что определитель суммы двух квадратных, матриц одного и того же порядка
равен сумме всех различных определителей порядка
которые могут получиться, если часть строк (или столбцов) брать совпадающими с соответствующими строками (или столбцами) матрицы А, а остальную часть — совпадающими с соответствующими строками (или столбцами) В.
Докажем теперь, что определитель матрицы С, равной произведению квадратной матрицы А на квадратную матрицу В, равен произведению определителей матриц А и В.
Пусть порядок всех трех матриц А, В и С равен
пусть О — нулевая квадратная матрица порядка
следующая матрица:
В силу примера 2 из предыдущего пункта определитель матрицы
равен числу
Рассмотрим следующие две блочные квадратные матрицы порядка
В силу формул (1.37) и (1.38) из предыдущего пункта определители этих матриц равны
Таким образом, достаточно доказать равенство определителей
Подробнее эти два определителя можно записать так:
Для того чтобы убедиться в равенстве этих двух определителей, достаточно заметить, что первые
столбцов у этих определителей совпадают, а каждый столбец второго определителя (1.40) с номером
в силу формулы
получается в результате прибавления к
столбцу первого определителя (1.40) линейной комбинации первых
его столбцов с коэффициентами, соответственно равными
Таким образом, определители (1.40) равны в силу следствия 5 из п. 3.
В заключение заметим, что непосредственно из формулы (1.37) вытекает, что определитель прямой суммы
двух матриц А и В равен произведению определителей этих матриц.