用高中數學從頭證明 det (AB)=det (A) det (B)

前言

高二下學期的最後一個單元 —— 矩陣,發現許多同學在計算時會使用到 \(det(AB)=det(A) \cdot det(B)\) 這個性質,讓運算時的速度加快或是能更快的在是非題中作答,若只要證明其在 2 階、3 階的正確性並不難,但若要將 \(A\)\(B\) 拓展至 \(n\) 階方陣,想要證明此性質實在頗不容易,問了許多同學後發現幾乎所有人都知道這個公式,但沒有任何一個人知道如何證明,如此不求甚解的狀況實在非常令人痛心,後來詢問了老師,知道這其實並非在高中的課綱範圍之內,但老師仍鼓勵我進一步的研究,也有助於對矩陣的理解,以及進一步窺探未來大學線性代數的知識,因此就開始查詢相關資料並著手證明。

完整文檔

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反思與心得

由於高中的課程只有介紹到 2 階及 3 階的矩陣和行列式,造成許多同學對其中的一些觀念有許多誤解,也使得對很多性質不會更深入探討,最常見的就是以爲 n 階行列式跟 2、3 階的求法一樣,殊不知單純 4 階行列式需要做 24 次加減法操作,5 階更要做 120 次,根本不可能有這麼簡便 的方法求得,本篇所講探討的 \(det(AB)=det(A) \cdot det(B)\) 亦有相同的狀況,很多補習班或老師為了讓學生快速上手就要求學生背下來,雖說也是迫於考試需求,但這實在有損科學研究之精神。要所有人都理解 n 階矩陣和行列式的性質及證明確實太過癡人說夢,但身為高中若想要理解這些原理能夠找到的資源實在不多, 要不是因為有周志成教授線代啟示錄的網站,我應該也很難研究出這些,但在現下台灣仍是升學導向的社會,我只希望能夠有更多像線代啟示錄之類的資源能夠取得,因此我決定從我自己開始做起,我想將我現在還有未來所有研究過的結果都放到網路上讓大家參考 (也就是目前這個網誌),就如同周志成教授在網站中說的「寧爛勿缺」,雖然教授是自謙,但對我而言正是如此,希望這篇文章能夠啟發更多人 將自身經驗分享至網路,既然目前體制無法改變,就先從改變我們自己開始!