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2018-07-04 线代(三)(逆矩阵、秩

2018-07-04 线代(三)(逆矩阵、秩

作者: 请叫我魔法师 | 来源:发表于2018-07-04 22:27 被阅读0次

    一、逆矩阵

    1、单位矩阵 单位矩阵.png

    首先了解一下单位矩阵,左上到右下到对角线线值都是1,其余到值都是0。根据矩阵向量乘法,或者矩阵乘法,计算下来,Ev=v,EA=A。可以说单位矩阵E乘矩阵向量v,v没有变化。乘矩阵A,A也没有变化。
    2、
    之前知道矩阵向量乘法是表示对一个向量进行线性变换,结果变换后是这个向量坐标系中位置。
    Av=w,表示向量v经过线性变换A,运动到了w,或者说变成了向量w。
    假如存着矩阵B,向量w经过B变换又变回成v,
    即:Bw=v,可以得到BAv=v,则说B是A到逆矩阵。A和B互为逆矩阵。
    BA=AB=E,E是单位矩阵,单位矩阵乘向量,向量没发生变换,什么过程都没做。
    3、逆矩阵的计算


    计算.png

    二、方程组

    1、方程组从矩阵到角度看,可以看作一个未知向量x经过线性变换A得到一个结果向量y。

    即:Ax=y。如果求得x,通过上面到逆矩阵知识可知,x=By。B是A到逆矩阵。 线性方程组.png

    三、秩

    秩:就是空间变换后的维数。
    列空间:就是矩阵的列张成的空间。
    1、零向量一定包含在在列空间中,因为线性变换后保持原点不变。
    2、对于满秩来说,唯一能在变换后落在原点的就是零向量自身。
    3、对于非满秩的矩阵来说,它将空间压到更低的维度上, 也就是说有一系列向量在变换后变成零向量。
    4、在变换后落在原点的向量集合,被成为所选矩阵的零空间(null space)或者核(kercel)。

    四、其他概念

    这其中设计到逆矩阵的计算,其中还有初等变换,秩的计算什么的,都忘了,有空再在下面接着补充,全靠百度。 不懂就百度

    五、补充,非方阵

    好题目.png

    目前讨论的线性变换,要么适用2x2的矩阵表示二维向量到二维向量到变换,要么是用3x3到矩阵表示三维向量到三维向量到变换。
    非方阵,必须3行2列到3x2矩阵


    几何意义.png

    1、因为2列表示输入空间有两个基向量,3行表示每一个基向量变换后都用3个独立都坐标来表示。
    所以3x2表示一个从二维到三维到变换。
    2、类似,2x3矩阵表示来三维到二维到变换。三到二不好画图,二到一倒是好弄。

    3、类似,二维到一维到变换 2到1.png
    就需要1x2矩阵表示来。一维空间就是数轴了。 图片.png

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