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  • 1 # 使用者3958983956108

    前面的朋友說得都非常好,我從線性變換的角度說一下矩陣乘法的不可交換性。

    線性變換的乘法:

    首先考慮兩個線性變換A和B (在給定一組基下,它們所對應的矩陣是A和B),對某向量x,我們定義先對它進行A變換,得到的結果後進行B變換,記為:

    BA(x):=B(A(x))

    而先B後A我們記為:

    AB(x):=A(B(x))

    以上兩者在給定一組基下,可以對應對矩陣的運算,即(BA)x和(AB)x.

    線性變換的幾何意義

    比如說,線性變換可以將一個正方體對映為一個平行六面體,可以將某個幾何體投影到某平面上(這反映到矩陣中就是不滿秩的)。總而言之,就是在特定的幾個方向進行伸縮。

    (特定的幾個方向實際上與特徵向量有關)

    說明

    兩線性變換的乘法交換的結果對x的作用一般是不同的。

    比如恰好A把x所在的線性子空間“壓縮”為零空間(x是A核中的元素);而對於B並非如此此,Bx非但不為零,並且不在的A核中,於是我們有:

    BA(x)=B(A(x))=B(0)=0

    但是

    AB(x)=A(B(x))非零

    用這個思路可以舉出無數的例子。

    補充:

    在上面講述的過程中,我為了避免麻煩,故意將矩陣、向量的級數問題忽略,這個應該沒什麼大問題。如果存在矩陣和向量不能相乘的情況,我們可以透過增加零行、零列、零元素,使相乘兩者級數一致,我想這不是什麼難事。

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