為什麼當兩個二維向量的位置關係滿足右手定則時,以它們為列的矩陣的行列式值必為正?

時間 2021-05-31 11:17:04

1樓:

旋光異構體旋轉跳躍閉著眼不改變生物活性

但是它不能照鏡子

二維笛卡爾座標系來看

沿著x軸y軸正方向在第一象限畫乙個在一角長了一顆痣的長方形用單位矩陣I左乘,長方形不變

用-I左乘,變換後的長方形可以通過繞原點旋轉180度得到如果把I的乙個向量的1改成-1,你會發現不論你怎麼轉都不能把得到的長方形和原來的疊到一起,必須要照鏡子才行,旋轉對稱就被破壞掉了

三維笛卡爾座標系裡面的長方體通過三個座標平面照一次或三次鏡子也會產生同樣的效果

推廣到更高維,手性就很難直觀想象了

歐氏空間裡不改變維度的線性變換(左乘特徵值都為非零實數的方陣)的行列式正負號(負特徵值乘了奇數次還是偶數次,也就是沿不同維度照了奇數次還是偶數次鏡子)代表了手性的變化與否。規定右手逆時針可能是因為把右手放在桌面上往裡轉剛好是逆時針自然一點吧。

2樓:我我我懶得一批

如果我不知道行列式,叉乘,那我就畫個圖...

u到v逆時針轉動無非就是說對應的與x軸正方向夾角大小關係角v大於角u。ad大於bc就是a/b大於c/d,其實就是正切值的大小關係。

3樓:光臨長夜

這個就是定義。相當於取R^2餘切從的2階exterior power,這個向量叢是乙個trivial line bundle,R^2可定向,所以有兩種定向方式,也就是兩種global section的取法,dx∧dy 或dy∧dx,而我們一般就是取dx∧dy,這才對應你說的右手定則。

對於乙個一般的n維流形M,我們可以考慮M的餘切從的n階exterior power,如果這是乙個trivial line bundle,那麼我們說M可定向,意思是說可以給M建立乙個global compatible的座標系,然後同樣有兩種定向方法,對應著global section的符號。你也可以說M是可定向的當且僅當Hn(M,Z)=Z,這時乙個定向就相當於取Hn(M,Z)=Z的乙個generator,而generator有兩個,+1,-1。

4樓:靈劍

因為我們習慣把x正方向向右畫,y方向向上畫,所以逆時針就是指從x正方向到y正方向的旋轉,而我們又規定了x正方向和y正方向的單位向量組成的行列式符號是正的。

具體來說,行列式值不隨座標旋轉變換而變化,因此可以取其中乙個向量為x軸,則另乙個向量y座標為正,結論就很顯然了。

5樓:Yuhang Liu

這個其實沒什麼好證明的,就是定義。如果你一定要證明的,請首先思考乙個問題:「怎樣用嚴格的數學語言來描述逆時針 ?

」 你想要得到多嚴格的證明,首先就要給出多嚴格的定義,如果你使用的數學概念本身就依賴於直觀,那自然不可能對關於這個概念的命題找到純邏輯的證明。

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