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(知識點)三角行列式的幾何意義

更新時間:2024-04-17 07:08:34作者:佚名

要回答這個問題,首先要知道行列式的值代表n維平行體的體積(二維是面積),然后,必須了解上三角/下三角行列式的幾何意義作為以下三角行列式的示例,讓

D_{} =[ left|begin{array}{cccc} 3 & 0 & 0\ 1 & 2 & 0\ 2 & 3 & 1 end{array}right| ]

這是什么意思? 如果將列視為向量,將右下角的 1 視為一階行列式,則

D_{1} =左| 1 右|

這意味著圖像是一維的并且只有長度,其等于1。

如果你取右下角

D_{2} =[ left|begin{array}{cccc} 2 & 0\ 3 & 1 end{array}right| ]

那么D_{2}表示向量a_{2} = (3,2)和a_{1} = (1,0)形成的平行四邊形的面積。 這里,受試者畫了一張圖,發現由于a_{1}的y軸分量等于0,這個圖形是一個以1為底、2為高的平行四邊形。 這個圖的面積和3沒有毛細關系。

好吧,我們回顧一下原來的行列式

D_{} =[ left|begin{array}{cccc} 3 & 0 & 0\ 1 & 2 & 0\ 2 & 3 & 1 end{array}right| ]

不用說,提問者也想出來了,加上了一個包含第三維的向量a_{3} =(2,1,3)。 然而,由于 D_{2} 在這個維度上沒有分量,所以圖形實際上用 D_{2} 形成的平行四邊形為底,3 為具有高度的平行立方體。 同樣array是什么意思,這個數字的體積與a_{3}下面的1和2無關。 。

這時候你就會明白了,書中

引理:一個n階行列式,如果第i行中除了left( i,j right)元素a_{ij}之外的所有元素都為零array是什么意思,則該行列式等于a_{ij}及其代數余因子公式的乘積。

這豈不是說,由于其他向量在第一行的這個維度上沒有分量,所以行列式的“體積”就等于這個維度的“高度”乘以代數余因子形成的“面積”。

但有極少數情況,某一行中除了一個元素外,所有元素都為0,所以就有了“按行(列)行列式展開”,實際上就是“即使該行中各列向量的維度展開的都是你有分量的話,我會把你拆散,一一擊敗,然后加在一起?!? 。

肯定有很多不嚴謹的地方,但希望題主能明白其中的意思~

----------------------------我是無恥的分割線-------------- -- ------------

豎起大拇指然后走開! ~(*≧▽≦*)??

----------------------------------2017年6月3日------------------------ ---------------------

謝謝大家~我會再添加幾個網頁以供視覺參考。

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