线性变换与矩阵乘法的联系

作者:小小谷 | 创建时间: 2023-06-10
给定一个五维空间到四维空间的线性变换,那么,这个线性变换可以用矩阵的左乘来表示。 下面,具体的介绍一下二者的联系。...
线性变换与矩阵乘法的联系

操作方法

假设X代表五维空间里面的点坐标: X={u,v,w,x,y} 其中,u,v,w,x,y是五个数字。

给定矩阵A: A = {{1, 2, 0, -1, 5}, {2, 0, 2, 0, 1}, {1, 1, -1, 3, 2}, {0, 3, -3,  2, 6}}

A左乘X,得到新的坐标点X1。 X1是四元数组,相当于四维空间里面的点坐标。 A.X就相当于把五维空间里面的点,转化为四维空间里面的点。

给出五维空间里面若干点: Y = {a, b, c, d, e}; Z = {p, q, r, s, z}; U = {a, c, p, q, u}; V = {x, y, u, b, d}; T = {e, f, g, h, i}; 这些点的集合,记为 B: B = {X, Y, Z, U, V}; 那么,B转置一下就相当于一个行数为5的矩阵。

A左乘B,得到一个新的矩阵C0. C0的行数为4,相当于把B里面的每一个点(列向量),变成了C0里面的新的点(列向量)。

要证明这是线性变换,需要证明两个结论,其中一个是: A.(X+Y)-(A.X+A.Y)= 0

另一个结论是: A.(c*X)-c*(A.X)= 0 注意,上面的 0指的是0向量。

温馨提示

因为步骤6和7提到的两个结论同时满足,所以,A左乘,就是一个线性变换。
步骤4提到的B,里面无论有多少个五维空间的点(不是0个就行),转置一下,都是行数为5的矩阵。转置之后,B的每一个列向量,都代表一个点的坐标。
点击展开全文

更多推荐