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.
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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 |
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