相继变换

两个矩阵相乘的意义为两个线性变换的相继作用。
矩阵均从右至左计算,如矩阵A为斜切,矩阵B为旋转,则矩阵BA的含义为斜切——旋转,AB则为相反。此顺序是受函数的记号方式影响——f[g(x)]。

因此 M1M2≠M2M1。可见几何得,如:斜切(1,1)——旋转(-90°)与其反顺序。
注意:矩阵相乘,后矩阵的hati和hatj始终对应的是自身变换(即1,0;0,1),而不是前矩阵变换出的hati与hatj。
即——A并不是作用在B“变换过后的基底”上,而是作用在 B 本身的标准基下。

矩阵相乘

[abcd][efgh]
上式中,以几何理解,将矩阵拆分为斜切、旋转两个动作。斜切矩阵A的hati为e、g,hatj为f、h,所以计算的具体拆解为:
横坐标(hati1被B变换)(纵坐标同理):[abcd][eg]=e[ac]+g[bd]=[ac+gbec+gd]
最终结果为:
[abcd][efgh]=[ae+bgaf+bhce+dgcf+dh]

结合律

(AB)C=A(BC)
理解1:代数计算证明
理解2:从几何上看,(AB)得复合变换,将复合变换依从右至左的顺序作用于矩阵C,即ABC。
理解3:从代数看,优先计算AB,代数顺序为B×A,再将C作用于复合变换,即C×B*×A。因矩阵计算顺序为从右至左,所以即使先算括号内,也为C×(B×A)——C×B×A。

线性代数#2:矩阵的相乘——相继变换(矩阵)

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作者

bluish

发布时间

2025-06-27

许可协议

CC BY-SA 4.0

标签: 线性代数

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