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两个矩阵相乘为0(两个2*2矩阵相乘)

时间:2023-05-03 21:57:00 阅读:98701 作者:774

要理解矩阵积,首先要理解矩阵。

一、什么是矩阵?

在线性代数中,矩阵随处可见,甚至我们一直都在计算矩阵,但是什么是矩阵,为什么矩阵乘积如此规定,这样奇怪的乘法规则在实践中不会引起任何问题。

事实上,矩阵代表一种特定的线性变换。

我们知道线性变换是操纵空间的一种手段。这个变换只用几个数字就能描述清楚,就是变换后的基向量的坐标列。由这些坐标组成的矩阵为我们提供了描述线性变换的语言,所以矩阵就是线性空间中线性变换的描述。

二、矩阵和线性变换

对于线性变换,只要选择一组基,就可以找到描述线性变换的矩阵。改变一组基数,你会得到一个不同的矩阵。所有这些矩阵都是同一线性变换的描述,但它们不是线性变换本身。当然,这句话还有一个隐藏的信息:矩阵也可以作为一组基的描述,比如我们最常见的恒等式矩阵I,它的列向量可以看作是一组基,别忘了我们也称矩阵为列向量组或行向量组。

向量是线性空间的基本研究对象。显而易见,要表达一个矢量,需要在一个坐标系中进行测量,然后将测量结果(矢量在各个坐标轴上的投影值)按照一定的顺序罗列在一起,就成为我们通常看到的矢量表示。如果选择不同的坐标系(基础),矢量的表示会有所不同。向量是同一个向量,选择了不同的坐标系,所以它的表示是不同的。因此,可以合理地说,每次书写矢量表示时,都应该说明该表示是在哪个坐标系中测量的。表达式为马,也就是说有一个向量,在M矩阵表示的坐标系中的测量结果为a,矩阵M表示的坐标系由一组基组成,那组基也是由向量组成的。还有一个问题是这组矢量是在哪个坐标系中测量的。也就是说,一个矩阵的表达式还应该指明它所在的参考坐标系。所谓m其实就是IM,也就是说m中的基群的度量是在I坐标系中得到的。

三.矩阵积

根据上面的透视,MN不是矩阵乘法,而是在M坐标系下测得的另一个坐标系N,其中M本身就是在I坐标系下测得的。从变换的角度看,矩阵乘积表示两个线性变化连续作用。如果把N看作坐标系的一组基,那么MN也可以理解为对构成坐标系N的每个向量应用M变换。

我们知道,矩阵既可以描述变换,也可以描述坐标系。例如,有两种方法可以将点(1,1)更改为点(3,4)。

首先,坐标系是固定的,点是移动的。将点(1,1)移动到(3,4)。

第二,当点固定,坐标系移动时,X轴(单位矢量)的测量值变为原值的1/3,Y轴(单位矢量)的测量值变为原值的1/4,这样点仍然是同一点,但点的坐标变为(3,4)。

方式不同,结果是一样的。第一种方式描述矩阵可以用来描述变换,第二种方式描述矩阵可以用来描述坐标系。

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