ヤコビアンの正体
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2021.02.07____

は曲面の方程式です。
この曲面と x y 平面とで挟まれる部分の体積は、次の二重積分で表されます。
   
x y 平面上の微小正方形面積に相当し、 は微小直方体の高さに相当します。
x, y が次のような関数によって媒介表示されるとき、
   x = x ( u, v )   y = y ( u, v )
曲面と x y 平面とで挟まれる部分の体積は、次の二重積分で表されます。
   
x y 平面上の微小平行四辺形面積に相当し、ヤコビアン と言われます。

 x y 平面上の図

   
      
      
      

OA()OB() が張る平行四辺形の面積は、OA()OB() の外積の大きさに等しく、
それは、OA()OB() のベクペア(私の造語)の行列式の大きさに等しいのです。
OA()OB() のベクペアは次のようになります。
   
このベクペアの行列式は次のようになります。
   
次のように置くと、
   
OA()OB()x, y 平面上に張る微小平行四辺形の面積は になります。
これがヤコビアンの正体です。

 ※ 参考: 大学生のための数学 > 線形代数学 > 位置ベクトルの座標変換