行列式(determinant)的物理意义及性质
1. 物理(几何)意义
\det A=\frac{\text{output area}}{\text{input area}}
首选,矩阵代表的是线性变换(linear transformation)。上式说明一个矩阵的行列式(detA\det A)几何意义上,代表着,变换后的输出区域的面积与变换前的输入区域的面积之比。
考虑一个二维的平面直角坐标系,经过线性变换 A=[2001]A=\begin{bmatrix}2&0\\0& 1\end{bmatrix},会将原始的坐标系在 xx 轴方向上拉伸两倍,也即 detA=2\det A=2,输出区域的面积是输入区域面积的 2 倍。
2. 性质
行列式最重要的性质在于:
\begin{split} \det(AB)=&(\det A)\cdot (\det B)\\ =&(\det B)\cdot (\det A)=\det (BA) \end{split}
而我们还知道的是,一般情况下,AB≠BAAB\neq BA,也就是矩阵乘法不满足交互律,而矩阵乘法的行列式满足交换律。
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