Jakobijeva matrica je matrica parcijalnih izvoda prvog reda neke funkcije i ima oblik:

Jakobijan je determinanta Jakobijeve matrice. Dobila je naziv po nemačkom matematičaru Karlu Gustavu Jakobiju.

Definicija

uredi

Neka je   funkcija sa Euklidova n- prostora na Euklidov m-prostor. Takva funkcija ima m komponenti:

 

Tada parcijalni izvodi tih funkcija čine Jakobijevu matricu:

 

Matrica se označava i kao:

 

U slučaju da su   ortogonalne Dekartove koordinate tada matrica odgovara gradijentu komponenti funkcije, tj.  .

Jakobijan

uredi

U slučaju da je   Jakobijeva matrica je kvadratna matrica pa ima determinantu, koja se naziva Jakobijeva determinanta ili Jakobijan. Jakobijan se koristi za izračunavanja višestrukih integrala zamenom koordinatnoga sistema   tako da sledi:

 
 

Sferni koordinatni sistem

uredi

U slučaju transformacije sfernoga koordinatnoga sistema zadanoga sa (r, θ, φ) na kartezijev koordinatni sistem jednačine transformacije su:

 
 
 

Jakobijeva matrica je tada dana sa:

 

Jakobijan je determinanta te matrice tj:

 

Odnosno zapreminski element je tada:

 

Polarni koordinatni sistem

uredi

U polarnom koordinatnom sistemu jednačine transformacije su:

 
 

Jakobijeva matrica je dana sa:   Jakobijeva determinanta ili Jakobijan je onda jednak  . Zbog toga se dvostruki integrali mogu iz kartezijevoga sistema transformisati u polarni sistem na sledeći način:

 

Literatura

uredi
  • Jakobijan
  • Kaplan, W. Advanced Calculus, 3rd ed. Reading, MA: Addison-Wesley 1984.
  • Herbert Federer: Geometric measure theory. 1. izdanje. Springer, Berlin. 1996. ISBN 978-3-540-60656-7.