今日,我们将深入探讨行列式的内涵及其计算方法。因内容较多,我们将分三次详细阐述。那么,我们就直接进入主题。
我们须明确矩阵与行列式的异同之处,我们的讲解从二阶开始讲起。
众所周知,矩阵的形象化表示是由中括号或圆括号界定。对于其先前的解析,读者可参考笔者之前的关于矩阵乘法的文章,此处我们不再赘述。
接下来,我们转向行列式的讲解。其结构形似向量长度的计算。
对于其求解方法,相信大部分读者已有一定了解。但为了更全面的解析,我们还是从基础开始。
那么,行列式的值具有何种直观意义呢?简单来说,你可以将其视为一个“数”。
对于三阶行列式的求解,我们将留待下篇文述说(为了引入余子式和代数余子式的概念)。本篇我们主要聚焦于行列式的意义。
需要特别强调的是,我们所谈及的行列式特指n阶方阵的行列式。只有这种特定结构的方阵才可进行值求解。
若方阵不是n行n列,如所谓的“行列式”,那么它并非方阵,没有定义,无法进行运算。
明确了这一点后,我们正式探讨行列式的意义。
如前所述,行列式的值是一个“数”。实际上,这个数代表了线性变换后的面积或体积比率。
即使不理解也没关系,我们可以设想一个经典的直角坐标系。其经历线性变换后的矩阵我们称之为线性变换矩阵。
在这个坐标系中,我们可以选取任意大小的正方形、长方形、圆形或不规则图形的面积进行研究。
为便于说明,我们以坐标原点处的2乘2的正方形为例。
将这个2乘2的正方形放入斜坐标系中时,它变为平行四边形,面积扩大了两倍。
这里我们发现...
负号的意义在于:在原始的坐标系中,y轴位于x轴之前。但在新的坐标系中,x'轴被置于y'轴之前。这实际上是将原始的直坐标系中的整个坐标平面进行了反转。
(未完待续)