真正理解矩陣

2021-09-07 22:16:13 字數 935 閱讀 7698

**孟巖,從很獨特的角度理解矩陣。

理解矩陣(一)

理解矩陣(二)

理解矩陣(三)

這裡的運動不同於物理中連續的運動,而是瞬間的從一點到另一點的運動(即躍遷),術語為「變換」,因此,矩陣是對線性空間裡變換(即線性變換)的描述。

選的基(座標系)不同,同乙個變換就有不同的描述,即有不同的矩陣,這些矩陣是相似的,矩陣a,b相似等價於存在滿秩矩陣p使得a=p的逆×b×p

實際上,矩陣不僅可作為線性變換的描述,而且可以作為一組基的描述(選定基後才有矩陣,而矩陣可以反過來表示基);矩陣作為線性變換的描述時不僅可描述點的變換,而且可以描述基的變換。此外,變換點與變換基具有殊途同歸之效。

考慮到矩陣是由向量組成的,選了笛卡爾座標系的基(單位長為1)後向量就有了座標,從而矩陣也有了各數字表示。如果矩陣滿秩,那麼矩陣各個向量就組成了一組基,也就是乙個座標系,因此矩陣是座標系的描述,這個座標系是在i下度量的。因此可以從座標變換角度理解:

矩陣是座標系的描述,固定座標系時物件的運動等價於固定物件時座標系的變換,即運動是相對的,數學中也如此。所以mn=a可以從這個角度理解:imn=ia,乙個座標繫在笛卡爾基i下描述為座標系m,在座標系m度量下的物件n在笛卡爾基i下的度量為a!!!這裡,物件可以是向量或矩陣(向量的組合)。例子:m=[[3,0],[0,2]],n=[1,1],a=[3,2],在座標系m中座標為[1,1]者在座標系i中的座標為[3,2]。

矩陣的意義是線性變換, 相似矩陣是同乙個線性變換在不同的基下的表示。

n維方陣的行列式就是其各維按照平行四邊形法則構成的n維體的體積,n為2時是面積,為3時是三稜柱的體積。(也可以理解為單位陣所表示的n維體經其變換後的體積)

道可道,非常道;名可名,非常名,矩陣是真正的不可道之道,不可名之名。

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