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Determinante de matriz

Digite uma matriz quadrada e obtenha o determinante: as linhas 2, 1 e 1, 3 dão 5, então a matriz é invertível. Você também vê o sinal, o valor absoluto e se ela é singular. Grátis no seu navegador.

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O determinante de uma matriz quadrada é um escalar único que codifica o escalonamento de volume, a orientação e a invertibilidade de mapas lineares. Para uma matriz um por um é simplesmente a entrada; para dois por dois é o familiar produto ad menos bc das diagonais; para três por três a expansão clássica de Laplace por cofatores ao longo de uma linha recupera o mesmo polinômio que os diagramas de Sarrus ilustram nos livros; para ordens maiores uma fatoração LU estável com pivoteamento parcial multiplica a diagonal de U e o sinal da permutação de linhas. Esta calculadora aceita um array aninhado de números reais finitos, verifica que cada linha tem o mesmo comprimento igual ao número de linhas, e devolve o determinante limpo junto com seu valor absoluto, sinal, flag de singularidade, o método usado e uma string de fórmula curta. Entradas não quadradas, matrizes vazias, NaN, Infinity e grades grandes demais são rejeitadas com erro de validação claro em vez de uma resposta silenciosamente errada.

Como o determinante é calculado

Comece com um array n por n de números reais finitos. A capacidade primeiro verifica que a estrutura é retangular e quadrada: cada linha deve ser um array cujo comprimento iguala o número de linhas. Para n igual a um o determinante é a única entrada.

Para n igual a dois a forma fechada multiplica a diagonal principal e subtrai o produto da antidiagonal. Para n igual a três o motor expande ao longo da primeira linha usando menores dois por dois com sinais alternados, que é exatamente a expansão de Laplace por cofatores ensinada em cursos de álgebra linear e é algebricamente idêntica ao diagrama de Sarrus para matrizes reais três por três.

Para n maior ou igual a quatro o motor fatore uma cópia de trabalho de A em um L triangular inferior unitário e um U triangular superior após pivoteamento parcial: no passo k troca a linha atual com a que detém a maior entrada absoluta na coluna k, registra cada troca como inversão de sinal e elimina abaixo do pivô. Se um pivô é numericamente zero a matriz é tratada como singular e o determinante é devolvido como zero.

Caso contrário o produto das entradas diagonais de U, multiplicado pelo sinal de permutação acumulado, é o determinante. Entradas podem chegar como números ou strings numéricas; NaN e Infinity falham na validação.

Onde determinantes de matrizes aparecem no trabalho real

Cursos de álgebra linear do ensino médio e superior atribuem constantemente exercícios de cofatores, interpretações de área dois por dois e checagens de singularidade antes da inversão; um único oráculo confiável que devolve det, sinal e método acelera a correção e a preparação de demos.

Problemas de maratonas de programação e aquecimentos de entrevista frequentemente perguntam se uma matriz é invertível, se o volume de um paralelepípedo é positivo ou se uma matriz de mudança de base preserva orientação, e engenheiros precisam de um determinante numérico em vez de um NaN silencioso de um produto sem checagem. Gráficos por computador e robótica calculam volumes com sinal de tetraedros e bases orientadas, e um determinante zero marca uma configuração degenerada antes que uma inversa posterior exploda.

Pipelines de estatística e mínimos quadrados inspecionam blocos de Gram ou de covariância em busca de quase-singularidade como preflight barato antes de uma fatoração mais cara. Se mais tarde precisar de inversa de matriz, autovalores, posto, sistemas de equações lineares ou determinantes simbólicos sobre polinômios, trate-os como intenções de busca e landings separados em vez de sobrecarregar esta página de calculadora de determinantes.

Chaves de resposta de lição e provas

Gere det(A), flags de singularidade e rótulos de método para conjuntos de livro 2×2, 3×3 e n×n pequenos para que professores e autoavaliadores compartilhem uma verdade de referência.

Checagens de invertibilidade e orientação

Teste se uma matriz de mudança de base ou jacobiana é singular e se preserva orientação via sign(det) antes de inversão ou transformações de coordenadas.

Volumes e degenerescência geométrica

Calcule volumes com sinal de paralelepípedos a partir de matrizes de arestas e marque configurações degeneradas de volume zero em pipelines de gráficos, CAD e robótica.

Quais métodos esta calculadora de determinantes usa?

Fórmulas fechadas 1×1 e 2×2, expansão de Laplace por cofatores ao longo da primeira linha para 3×3, e fatoração LU com pivoteamento parcial para n ≥ 4. A resposta inclui um campo method para você ver qual caminho rodou.

O que acontece se a matriz não for quadrada?

O determinante só é definido para matrizes quadradas; linhas irregulares ou contagens desiguais de linhas e colunas são rejeitadas com mensagem que nomeia a linha com falha.

Como sei se a matriz é singular?

Um pivô numericamente nulo durante LU também produz determinante zero. Matrizes singulares não são invertíveis.

Qual é o tamanho máximo da matriz?

n ≤ 32. Fatorações densas maiores ficam fora do caminho parse gratuito; tamanhos de sala de aula e concurso estão plenamente cobertos.

Quanto custa?

A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.

Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/algebra/matrix-determinant

Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/algebra/matrix-determinant \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"matrix":[[2,1],[1,3]]}'
{
  "matrix": [
    [
      2,
      1
    ],
    [
      1,
      3
    ]
  ]
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "algebra.matrix_determinant",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.

por chamadaUS$ 0,002

Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.

HTTPCódigoO que significa
401unauthorizedToken ausente ou inválido. Confira o header Authorization.
402insufficient_balanceSaldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo.
404unknown_typeEsse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo.
429rate_limitedMuitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo.

Como o determinante é calculado

Matrizes vazias e dimensões acima de trinta e dois são rejeitadas porque o caso vazio é uma convenção de borda que confunde iniciantes e fatorações densas grandes não pertencem a um caminho Worker de parse gratuito. Toda a aritmética é código de ponto flutuante determinístico sem sementes aleatórias, sem carimbos de relógio, sem chamadas de rede e sem deriva de modelo, de modo que matrizes idênticas sempre produzem JSON idêntico.

O que você envia e o que recebe de volta

Cada linha deve ter o mesmo comprimento, e esse comprimento deve igualar o número de linhas para que a matriz seja quadrada. Checagens clássicas de livro incluem a matriz dois por dois com linhas dois um e um três cujo determinante é cinco, a identidade três por três com determinante um, uma matriz singular com linha repetida cujo determinante é zero, e matrizes inteiras de aparência aleatória maiores cujo produto LU coincide com o cálculo manual. Envie um campo obrigatório chamado matrix: um array JSON aninhado de linhas de números finitos, por exemplo dois vírgula um e depois um vírgula três para o caso clássico dois por dois, ou uma string JSON codificando o mesmo array aninhado. Matrix ausente, formas que não são arrays, linhas irregulares, células não numéricas, NaN, Infinity, grades vazias e dimensões maiores que trinta e dois por trinta e dois falham com invalid_input e não são cobradas. Em caso de sucesso a resposta ecoa a matriz limpa com arredondamento estável a doze dígitos significativos, a dimensão inteira n, o determinante como número, abs_determinant, sign, is_singular, method como um de closed_1x1, closed_2x2, cofactor_expansion ou lu_partial_pivot, pivots contando trocas de linhas na rota LU, e uma string de fórmula curta descrevendo a identidade usada. O preço de chamadas API bem-sucedidas é a base publicada de US$ 0,002 por item; falhas de validação não consomem saldo pré-pago.

Onde determinantes de matrizes aparecem no trabalho real

Como esta capacidade é um motor parse puro, o preço da API é a base publicada de US$ 0,002 por item bem-sucedido e a validação falha não consome saldo.

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