行列式=面積の拡大率

2×2 行列 A = [[a, b], [c, d]] が単位正方形を平行四辺形に変えるとき、det A = ad − bc がその面積(の符号付き値)になります。

1.5
0.5
0.2
1.2
変換行列 A
図の見方

グレーの破線が元の単位正方形(面積 1)、塗りつぶしが変換後の平行四辺形です。 =det>0(向き保存)、 =det<0(鏡像反転)。
紫の矢印先端 青緑の矢印先端をドラッグして列ベクトルを直接操作できます。

det A = ad − bc(符号付き)
|det A| = 面積比
判定
単位正方形 → 平行四辺形(塗りの面積 = |det A|)
行列 A は平面上のすべての点を動かす「変換」です。各列ベクトル (a, c)(b, d) が、もとの単位正方形の 2 辺の行き先になります。
その 2 辺が張る平行四辺形の面積が |det A|。元の正方形の面積は 1 なので、|det A| はそのまま面積の拡大率になります。
det = 0 なら平行四辺形は線(または点)に潰れ、平面がぺちゃんこになって逆行列は存在しませんdet < 0 なら図形は裏返り(鏡像反転)ます。スライダーやプリセットで a, b, c, d を変えて確かめましょう。

いま何が起きている?

ここがポイント