【线性代数的本质】矩阵

前言

回首大学阶段学习,我学习线性代数更多的是在数值计算上,在几何上的理解较少。线性代数的学习要有几何上的直观理解作为基础,否则在研究领域上专研时会捉襟见肘

这节非常重要!

线性变换

线性变换:“保持网格线平行且等距分布” 的变换

实际上,上面只需记录两个基向量i帽和j帽变换后的位置

这意味着,可以只根据变换后的i帽和j帽,就推断出变换后的v

所以,运用下面公式,给出任意一个向量,都能知道它在变换后的位置

矩阵

上面一个二维线性变换仅由四个数字完全确定(变换后i帽的两个坐标和变换后j帽的两个坐标)

通常将这些坐标包装在一个2×2的格子中,称它为2×2矩阵

矩阵在这里只是一个记号,它描述一个线性变换的信息。把矩阵列看成变换后的基向量

这样,将矩阵看成了空间的变换之后,此后几乎所有主题:从矩阵乘法、基变换、特征值等都会更加容易理解。

三维空间上,

沿X轴旋转30度的旋转矩阵

复合变换

矩阵乘法:从右向左进行线性变换

视频:线性代数的本质