如何理解雅克比行列式?

如何理解雅克比行列式?

雅各比行列式:

[偏(y1,y2,…,yn)]/[偏(x1,x2,…,xn)]

在

X0=(x10,x20,…,xn0)的取值

就是从X=(x1,x2,…xn)到Y=(y1,y2,…,yn)的非线性变换在X0点局部线性化以后的线性变换的行列式。

它的几何意义就是从X到Y的变换在X0点的n维几何测度的伸缩系数,

如一维几何测度就是长度,二维几何测度就是面积,三维几何测度就是体积,

如果这个伸缩系数是负数,那么就表明在X0点,从X到Y的变换是一个从左手系到右手系的变换,也就是是一个换手系的变换,而大于零就是一个保手系的变换,保手系的意思也就是原来是左手系变换以后还是左手系,原来是右手系变换以后还是右手系,而换手系的意思就是原来是左手系变换以后就换成右手系,原来是右手系变换以后就换成左手系。

有知友问啥事伸缩系数?请看下列照片

最后一句话就回答了什么是伸缩系数,当然前面还是需要铺垫和说明的,所以要了解全部的面貌,要从前面开始看,最后一句话是结论。类似的体积伸缩系数也是同理。

有位知友叫做《素人出道吃肉》的问我,屋顶水滴降落的梯度方向是否有一个切线方向?对于这个问题,我有一个模拟考题,这个问题很贴切,相信看懂她以后就能解决相应的问题,首先要了解曲面的梯度向量,和它在xy面投影的关系:

这样就比较容易理解我的模拟考题了,下面是模拟考题和它的解答:

下面是她的解答