Determinante (algebra)

Una trasformazione lineare del piano cartesiano è descritta da una matrice quadrata . Il determinante della matrice fornisce delle informazioni sulla trasformazione: il valore assoluto descrive il cambiamento di area, mentre il segno descrive il cambiamento di orientazione. Nell'esempio qui riportato, la matrice ha determinante -1: quindi la trasformazione preserva le aree (un quadrato di area 1 si trasforma in un parallelogramma di area 1) ma inverte l'orientazione del piano.
Il volume di questo parallelepipedo è il valore assoluto del determinante della matrice formata dai vettori e . Questa relazione fra volume e determinante è valida in qualsiasi dimensione.

In algebra lineare, il determinante di una matrice quadrata è un numero che descrive alcune proprietà algebriche e geometriche della matrice. Si tratta di un potente strumento usato in vari settori della matematica, ad esempio nello studio dei sistemi di equazioni lineari, nel calcolo infinitesimale a più dimensioni (ad esempio nello Jacobiano), nel calcolo tensoriale, nella geometria differenziale, o nella teoria combinatoria.

Il significato geometrico principale del determinante si ottiene interpretando la matrice quadrata di ordine come trasformazione lineare di uno spazio vettoriale a dimensioni: con questa interpretazione, il valore assoluto di è il fattore con cui vengono modificati i volumi degli oggetti contenuti nello spazio (anche se ciò è improprio senza considerare il significato di misura). Se è diverso da zero, il segno del determinante indica inoltre se la trasformazione preserva o cambia l'orientazione dello spazio rispetto agli assi di riferimento.

Esso viene generalmente indicato con e, a volte, con . Quest'ultima notazione è più compatta, ma anche più ambigua, in quanto utilizzata talvolta per descrivere una norma della matrice.[1]

  1. ^ La notazione fu introdotta per la prima volta nel 1841 dal matematico inglese Arthur Cayley (MacTutor).

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