Penentu memadatkan seluruh matriks persegi menjadi satu bilangan, dan bilangan tersebut menjawab salah satu pertanyaan paling berguna dalam aljabar linier: apakah matriks ini mempunyai invers? Kalkulator ini menjelaskan metode ekspansi kofaktor yang digunakan untuk menghitung determinan secara manual untuk matriks 2×2, 3×3, atau 4×4, dan menampilkan setiap suku bertanda di sepanjang metode tersebut.
Cara kerja ekspansi kofaktor
Ekspansi kofaktor (Laplace) menghitung determinan dengan memilih sebuah baris — kalkulator ini selalu menggunakan baris 1 — dan, untuk setiap entri dalam baris tersebut, mengalikannya dengan determinan dari minor (matriks yang tersisa setelah menghapus baris dan kolom entri tersebut), dengan tanda bolak-balik dimulai dari +. Untuk matriks 2×2, prosesnya diciutkan ke rumus tunggal ad − bc. Untuk 3×3, masing-masing tiga entri pada baris 1 dikalikan dengan determinan minor 2×2nya. Untuk 4×4, keempat entrinya dikalikan dengan determinan minor 3×3, yang langsung dihitung oleh kalkulator. Menjumlahkan suku-suku yang ditandatangani akan menghasilkan determinan akhir.
Apa yang dimaksud dengan determinan nol
Determinan yang tepat 0 berarti matriksnya tunggal: baris (atau kolomnya) bergantung linier — satu baris dapat ditulis sebagai kombinasi baris lainnya, sehingga matriks menekan ruang ke dimensi yang lebih rendah alih-alih merenggangkannya menjadi bentuk n-dimensi penuh. Matriks tunggal tidak memiliki invers, dan jika matriks tersebut merepresentasikan sistem persamaan linear, maka sistem tersebut tidak mempunyai solusi sama sekali atau memiliki banyak solusi. Sebaliknya, determinan yang bukan nol berarti matriksnya dapat dibalik — terdapat invers unik A⁻¹ sehingga A · A⁻¹ menghasilkan matriks identitas.
Membaca pola tanda
Tanda bolak-balik + dan − pada pemuaian kofaktor mengikuti pola kotak-kotak: tanda kofaktor untuk baris i, kolom j adalah (−1) dipangkatkan (i + j). Karena kalkulator ini selalu mengembang sepanjang baris 1 (i = 1), tanda-tandanya hanya bergantian +, −, +, − melintasi kolom. Pola itulah yang menyebabkan suku tengah suatu pemuaian 3×3 selalu dikurangi sedangkan suku pertama dan ketiga dijumlahkan — pola ini tidak sembarangan, karena suku ini langsung keluar dari aturan (−1)^(i+j).