线性代数理解回顾(二)

发布时间 2023-07-02 07:57:26作者: nlp如此迷人

矩阵乘法与线性变换复合

内容来源:【熟肉】线性代数的本质 - 04 - 矩阵乘法与线性变换复合_哔哩哔哩_bilibili

 

很多时候你想描述这样一种作用:一个变换之后再进行另外一个变换,比如说先将整个平面逆时针90度后,再进行一次剪切会发生什么, 

 从头到位的总体作用是另一个线性变换。这个新的线性变换通常被称为前两个独立变换的复合变换。

可以通过记录i与j的落脚点,用矩阵完全描述这个复合变换。

这一新的矩阵捕捉到了旋转然后剪切的总体效应,但它是一个单独的作用,而不是两个相继作用的合成。(可以理解,不是一步一步来的)

这里有种方法来考虑这个新矩阵,如果你有一个向量,将它进行旋转然后剪切,计算结果的一个麻烦的办法是:首先将它左乘旋转矩阵,

 得到结果再左乘 剪切矩阵

 

 

根据我们在这里写下的内容,我认为将这个新矩阵称为最初两个矩阵的积是合理的,不是吗?

 我们很快就能搞清楚在更普遍的情况下如何计算这个乘积  但是这样太容易迷失在数字丛林当中。时刻记得 ,两个矩阵有几何意义,也就是两个线性变换相继作用

 

这里有个奇怪的事,就是这个乘积要从右向左读。

 首先应用右侧矩阵描述的变换,然后应用左侧。它起源于函数的记号,因为我们将函数卸载变量左侧。

 

再看一个例子,有一个矩阵

这次我们不看动画  只用每个矩阵的数值来求解。我们要找到 i帽的位置去哪了。

 

 同理看j帽去哪了,

 

 

这一方法具有普适性。通常学生需要记住这个公式。

 我认为你应该养成思考矩阵乘法意义的习惯。

 

矩阵相乘顺序影响结果吗?

 先来一个简单的例子。 

 

 

上述视频只说明了一类将二维向量转换为其他二维向量的特殊变换。总体而言我们主要在二维空间进行展示。下面进行三维的展示。