■不変式論についての補遺

 前回のコラムでは

h=H/12^2   (Hはfのヘシアン,次数2)

j=J/8     (Jは(f,h)のヤコビアン,次数3)

などと説明なしに使いましたが,

  H=|fxx fxy |

    |fyx fyy |

  J=|fx fy |

    |hx hy |

 2元4次形式

  f=ax^4+4bx^3y+6cx^2y^2+4dxy^3+ey^4

では

  h=(ac−b^2)x^4+(4bc+2ad−6bc)x^3y+・・・

  j=(a^2d−3abc+2b^3)x^6+・・・

となります.

 そして,係数行列

    |a b c|

  q=|b c d|   (次数3)

    |c d e|

が群SL(n)のもとで不変であるという結果の重要な一般化が,ヤコビアンの値はゼロ点における不変量であることです.ヘシアンも群SL(n)のもとで不変であることが示されます.

===================================

 一般に,関数の1階偏微分行列式

  J=|fx fy |

    |gx gy |

はヤコビアンと呼ばれるものであり,3変数の場合のヤコビアンは,

  |fx fy fz |

  J=|gx gy gz |

    |hx hy hz |

と書くことができます.

 ヤコビアンはヤコビの名をとどめる行列式ですが,ヤコビが先鞭をつけた関数行列式はヘッセなどに引き継がれ,解析幾何学の面でたびたび利用され発展しました.

 ヘッセにもヘシアンという彼の名をとどめる2階偏微分行列式があり,2変数の場合は,

  H=|fxx fxy |

    |fyx fyy |

3変数の場合は,

   |fxx fxy fxz |

  H=|fyx fyy fyz |

    |fzx fzy fzz |

===================================