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2021-02-14 19:41
什麼是乘法交換律?
13
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1 # 使用者3891940726873
前面很多答案都說了矩陣乘法的本質就是“對向量長度進行拉伸和縮放,以及對向量進行旋轉”,其實這不光是矩陣乘法的本質,也是所有乘法的本質。
正實數乘法:比如" ",看成" ",即把實數軸上的單位向量先拉伸3倍,再拉伸2倍,方向不變;負實數乘法:比如" ",看成是" ",即把實數軸上的單位向量先拉伸3倍,接著將向量旋轉到負半軸,再拉伸2倍(為什麼乘以-1是旋轉,後面再說);複數乘法: 比如" ",理解成" ",意思就是把實數軸上的單位向量先逆時針旋轉45°,再拉伸 倍,再逆時針旋轉45°,再拉伸 倍,所以最後向量會正好落到虛數軸上,並且長度總共拉伸了12倍;現在回到前面第2點留下的問題“為什麼乘以-1是旋轉”以及“為什麼要定義 "。如果我們是隻能感知一維的人,看到一個正數乘以"-1"後,突然就從正半軸跳到負半軸去了,而不是連續的變化,就會覺得很奇怪;但是站在二維的複平面就好理解了,所以乘以"-1"其實是先在複平面上旋轉了90°到虛數軸,接著再旋轉90°才到達實數負半軸的,這也是為什麼要定義" "的原因;任何一個矩陣乘法,同樣是可以拆成拉伸/縮放和旋轉的兩部分,如果前面答案所說的一樣,這裡不再細說。關於多個數相乘,無論是矩陣還是實數,都可以統一理解成是按順序進行多次拉伸/縮放和旋轉的操作,比如前面第3點所舉的例子。關於我們從小背得滾瓜爛熟的乘法交換律,我的理解是乘法本無交換律,只是在一維碰巧滿足了交換律而已。
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正實數乘法:比如" ",看成" ",即把實數軸上的單位向量先拉伸3倍,再拉伸2倍,方向不變;負實數乘法:比如" ",看成是" ",即把實數軸上的單位向量先拉伸3倍,接著將向量旋轉到負半軸,再拉伸2倍(為什麼乘以-1是旋轉,後面再說);複數乘法: 比如" ",理解成" ",意思就是把實數軸上的單位向量先逆時針旋轉45°,再拉伸 倍,再逆時針旋轉45°,再拉伸 倍,所以最後向量會正好落到虛數軸上,並且長度總共拉伸了12倍;現在回到前面第2點留下的問題“為什麼乘以-1是旋轉”以及“為什麼要定義 "。如果我們是隻能感知一維的人,看到一個正數乘以"-1"後,突然就從正半軸跳到負半軸去了,而不是連續的變化,就會覺得很奇怪;但是站在二維的複平面就好理解了,所以乘以"-1"其實是先在複平面上旋轉了90°到虛數軸,接著再旋轉90°才到達實數負半軸的,這也是為什麼要定義" "的原因;任何一個矩陣乘法,同樣是可以拆成拉伸/縮放和旋轉的兩部分,如果前面答案所說的一樣,這裡不再細說。關於多個數相乘,無論是矩陣還是實數,都可以統一理解成是按順序進行多次拉伸/縮放和旋轉的操作,比如前面第3點所舉的例子。關於我們從小背得滾瓜爛熟的乘法交換律,我的理解是乘法本無交換律,只是在一維碰巧滿足了交換律而已。