行列計算ツール(途中式つき)

行列式・逆行列・転置行列を途中式つきで計算する無料ツールです。 行基本変形を1手ずつ表示し、計算はすべて分数のまま行うため、丸め誤差は発生しません。 2次・3次の行列式は、公式による求め方も併せて表示します。

各マスには整数・小数・分数が入力できます(例:3、-1.5、2/3)。

行列式の求め方

2次の行列式

2×2 の行列式は、たすきに掛けて引くだけで求まります。

|A| = ad − bc

3次の行列式(サラスの方法)

3×3 では、右下がりの3本の積を足し、右上がりの3本の積を引きます。 この並べ方をサラスの方法と呼びます。 ただしこの方法は3次までしか使えません。

4次以上(行基本変形)

4次以上では、行基本変形で上三角行列に変形し、 対角成分をすべて掛け合わせて求めます。 このとき、行を入れ替えるたびに符号が反転する点に注意が必要です。 このツールは、どの次数でもこの方法で計算し、途中の行列を1手ずつ表示します。

逆行列の求め方

逆行列は、元の行列 A の右に単位行列 I を並べた [ A | I ] を作り、左側が単位行列になるまで行基本変形を行う方法で求めます。 変形が終わったとき、右側に現れているのが逆行列です。

[ A | I ] → 行基本変形 → [ I | A−1 ]

途中で左側の対角成分に 0 しか残らなくなった場合、その行列に逆行列は存在しません。 これは行列式が 0 になる場合と一致します。

逆行列が存在しない条件

条件意味
正方行列でない行数と列数が違う行列に逆行列は定義されません
行列式が 0ある行が他の行の組み合わせで作れてしまう状態です
同じ行・列がある行列式が 0 になるため、逆行列は存在しません

よくある質問

Q. 答えが分数のまま表示されるのはなぜですか?
A. 小数に直すと誤差が入るためです。たとえば 1/3 を 0.333 とすると、 計算を重ねるうちに本来 0 になるはずの値がわずかにずれます。 このツールは内部でも分数のまま計算しています。

Q. 連立方程式を解きたいです。
A. 連立方程式の計算、または行列で解く 掃き出し法ツールをお使いください。

Q. 固有値は求められますか?
A. 現在は行列式・逆行列・転置行列に対応しています。