Cofator e Teorema de Laplace: quando usá-los?

Determinante pelo Teorema de Laplace
Determinante pelo Teorema de Laplace

No cálculo de determinantes, temos diversas regras que auxiliam na realização desses cálculos, contudo nem todas essas regras podem ser aplicadas a qualquer matriz. Diante disso, temos o Teorema de Laplace, que pode ser aplicado a qualquer matriz quadrada.

Um fato indiscutível é quanto à aplicação da regra de Sarrus para matrizes quadradas de ordem 2 e 3, sendo essa a mais indicada para a realização dos cálculos do determinante. Contudo, a regra de Sarrus não é aplicável para as matrizes de ordens superiores a 3, restando-nos apenas a regra de Chió e o Teorema de Laplace para a solução desses determinantes.

Quando falamos sobre o Teorema de Laplace automaticamente devemos relacioná-lo ao cálculo do cofator, pois esse é um elemento essencial para encontrarmos o determinante de uma matriz através desse teorema.

Diante disso, surge a grande questão: quando usar o Teorema de Laplace? Por que usar esse teorema e não a regra de Chió?

No Teorema de Laplace, como você pode ver no artigo relacionado abaixo, esse teorema realiza diversos cálculos de determinante de “sub-matrizes” (matriz de ordem menor obtidas com elementos de uma matriz principal), fazendo com que seja um trabalho mais complexo do que seria com a regra de Chió. Façamos uma análise na expressão do Teorema de Laplace, pois assim iremos notar algo interessante que nos auxiliará a responder este questionamento.

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A matriz A é uma matriz quadrada de ordem 4.

Pelo Teorema de Laplace, se escolhermos a primeira coluna para serem calculados os cofatores, teremos:

detA=a11.A11+a21.A21+a31.A31+a41.A41

Note que os cofatores (Aij) são multiplicados pelos seus respectivos elementos da matriz A4x4, como ficaria esse determinante se os elementos: a11,a31,a41 forem iguais a zero?

detA=0.A11+a21.A21+0.A31+0.A41

Veja que não há motivo para calcularmos os cofatores A11, A31 e A41, pois eles estão multiplicados por zero, ou seja, o resultado dessa multiplicação será zero. Assim, para o cálculo desse determinante, restarão o elemento a21 e o seu cofator A21.

Portanto, sempre quando tivermos matrizes quadradas, nas quais uma de suas filas (linha ou coluna) tiverem vários elementos nulos (iguais a zero), o Teorema de Laplace se torna a melhor escolha para o cálculo do determinante.



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Por: Gabriel Alessandro de Oliveira

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