Determinandid
Ruutmaatriksi determinant on üksainus arv, mis annab teguri, mille võrra teisendus ruumala muudab — see on null täpselt siis, kui teisendus surub ruumi kokku ja seda ei saa pöörata.
Practise this conceptDeterminant surub terve ruutmaatriksi üheks arvuks kokku ja selle arvutamise valemid — 2×2 ristimuster, alamdeterminantide järgi avaldamine — ei anna mingit vihjet, miks keegi seda tahaks. Geomeetriline tähendus annab: determinant on tegur, mille võrra teisendus ruumala muudab. Determinant 3 tähendab, et iga piirkond tuleb välja kolm korda suurem; determinant 1 tähendab, et ruumala säilib, nagu pööramisel.
Nii loetuna on nulliga võrduv determinant kohe mõtestatud. Ruumala nulliga korrutamine tähendab, et teisendus on ruumi lamedaks surunud — litsunud kuubi tasandile või tasandi sirgele. Info hävib, erinevatel sisenditel on nüüd ühine väljund ja pöördteisendust ei saa olemas olla. Just seepärast on "determinant on null" ja "ei ole pööratav" sama väide ning just seepärast on determinant standardne kontroll selle üle, kas lineaarvõrrandisüsteemil on üks lahend.
Kaks täpsustust. Nulliga võrduv determinant ei ütle midagi selle kohta, et elemendid oleksid nullid: maatriksil ridadega (1, 2) ja (2, 4) on determinant null ainuüksi seetõttu, et selle read on võrdelised ja teisendus surub tasandi sirgele. Ja negatiivne determinant ei ole viga — märk salvestab orientatsiooni. Peegeldus muudab ruumala suurust teguriga 1, kuid pöörab käelisuse ümber, andes −1. Ruumalategur on ainult absoluutväärtus; märk ütleb, kas teisendus muudab paremakäelise reeperi vasakukäeliseks. Determinandid on olemas ainult ruutmaatriksite jaoks, sest ainult need kujutavad ruumi tagasi samamõõtmelisse ruumi.
Key ideas
Requires: Maatriksid
Unlocks: Omaväärtused ja omavektorid, Lineaarvõrrandisüsteemid
Common misconceptions
- Nulliga võrduv determinant tähendab, et maatriks koosneb tervenisti nullidest.
- Determinandid on defineeritud mistahes maatriksi, mitte ainult ruutmaatriksi jaoks.
- Negatiivne determinant tähendab, et on tehtud viga, sest determinant mõõdab ruumala.
Resources
Kuulub nende TÜ ainete hulka
See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.
- Kõrgem matemaatika IMTMM.00.340