线性变换与行列式
行列式(determinant)
行列式是从一个方阵里挤出来的一个数,而它有一个非常直观的含义:它是变换把面积(二维)或体积(三维)拉伸或压缩的倍数。如果一个单位正方形面积为 1,那么经过映射后,它的像的面积就等于 det(A)。
符号还带来额外的消息。行列式为正,表示定向被保持;为负,表示空间被翻转了,像照镜子一样。所以行列式把两件事打包进一个数:东西放大了多少,以及它是否被里外翻了个面。
最关键的情形是 det = 0。它意味着变换把空间压扁成了更低维的东西,一条线或一个点,面积或体积为零。那个薄薄的结果无法被还原回来,这正是行列式为零的矩阵没有逆矩阵的原因。
det([[2,0],[0,3]]) = 2*3 - 0*0 = 6; areas grow 6-fold. det([[1,2],[2,4]]) = 0; flat.
第一个映射把每块面积都乘以 6。第二个的两列方向相同,于是把平面压扁成一条直线。
对一个 2x2 矩阵 [[a,b],[c,d]],行列式是 a*d - b*c。快速判断:若它为零,则两列落在同一条直线上,映射把平面压扁。
又称
另见