jacobian determinant 計算ツール
jacobian determinant 計算ツール(無料・オンライン)。数値を入力すると瞬時に結果が表示され、計算式・手順・計算例も確認できます。すべてブラウザ内で計算され、登録は不要です。
中国語版: 二阶雅可比行列式计算器
原理:可微变换 T: (u, v) ↦ (x, y) 在每点的局部线性化由雅可比矩阵 [[∂x/∂u, ∂x/∂v], [∂y/∂u, ∂y/∂v]] 刻画,其行列式(雅可比行列式)就是该点处微小面积元的缩放因子——重积分换元公式 ∫∫ f(x, y) dx dy = ∫∫ f(T(u, v))·|J| du dv 的 |J| 正源于此。极坐标变换 x = r·cosθ、y = r·sinθ 的雅可比行列式 = r,这解释了圆面积积分中出现 r 因子:∫∫ r dr dθ。线性变换下雅可比矩阵就是矩阵本身,det = ad − bc;det = 0 表示变换退化(面积被压扁),换元失效。
步骤:输入二阶矩阵的四个元素,输出有向行列式与面积缩放因子;同时以 16 × 64 复合高斯求积数值复算单位圆盘面积(应为 π)与 ∫∫(x² + y²)dA(应为 π/2),交叉验证 r 因子换元。
示例:矩阵 [[2, 0], [1, 3]] 的 det = 6——单位正方形被拉成底 3 高 2 的平行四边形,面积恰放大 6 倍;极坐标 J(3, π/4) = 3.000000000000;单位圆盘数值面积 = 3.141592653590;∫∫(x² + y²)dA = 1.570796326795。
注意事项:行列式为负表示定向翻转(镜像),面积缩放取绝对值;四元输入需全为有限数;两个数值校验行的理论值分别是 π 与 π/2,误差应小于 1e-9;三阶以上行列式请用矩阵行列式工具(余子式展开或 LU 分解)。
相关:矩阵行列式工具给出一般 n 阶行列式的算法;二重积分换元在极坐标与柱面坐标中的实现都依赖本工具的 |J|;质心工具的面积加权同样源自该缩放因子。
jacobian determinant 計算ツールの使い方
- 各入力欄に自分の数値を入力します — 各欄に求める値の説明があります。
- 入力すると結果は即座に更新されます。「計算」ボタンは不要です。
- 結果カードで主要な数値、手順、実務上の注意点を確認できます。
よくある質問
jacobian determinant 計算ツールは無料ですか?
はい — Calcton の数学の計算ツールはすべて無料で、登録も不要です。入力データはブラウザ内で処理され、サーバーには送信されません。
このツールの中国語版はありますか?
はい。上の中国語版へのリンクをご利用ください。同じ計算ツールを簡体字中国語インターフェースで利用できます。
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数学の計算ツールについて
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