Cauchy-Binet 公式是方阵乘积行列式可乘公式 的推广。在线性代数理论中,Cauchy-Binet 公式是一个相当实用的行列式计算公式,但多数线性代数课程并未将它列入讲授范围。理解 Cauchy-Binet 公式除了要知道行列式基本性质,还需要一些新的符号与概念。
设 为 阶矩阵,令 , 为包含 个元素的子集合,如果 ,则 为空集合。 表示以 的元素作为行指标所构成之 的 阶子阵,而 则表示以 的元素作为列指标所构成之 的 阶子阵。我用一个例子说明 Cauchy-Binet 公式的实际运作。令
观察发现当 时,上面的 阶行列式包含相同的二列,故行列式为零。这说明 ,扣除相同的变数值还剩下 个行列式。若限制 ,利用交换两列改变行列式的正负号此性质不难得出
Cauchy-Binet 公式能帮助我们暸解 的几何意义。若 为 阶实矩阵, 是半正定矩阵,特征值不为负值,故 。行列式 等于 阶方阵 的行向量在 空间所张开的平行多面体体积,例如,
交互乘积 为分块对角矩阵,其行列式等于主对角分块行列式乘积,
解读 的含意, 等于 的列向量在 空间中所张的平行多面体体积,又因为 的最底 个列 (即 ) 为一组单范正交向量,所以 即为 的 个列向量在 空间所张的平行多面体体积。根据这个事实,当 时, 指的是列向量的长度平方,故 Cauchy-Binet 公式不过就是毕氏定理。