线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)今天,笔者给大家讲讲逆矩阵的意义,这个话题篇幅较长,需要分成好几次来聊,话不多说,让我们开门见山。什么是逆矩阵呢?

大家好,欢迎来到IT知识分享网。

今天,笔者给大家讲讲逆矩阵的意义,这个话题篇幅较长,需要分成好几次来聊,话不多说,让我们开门见山

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

什么是逆矩阵呢?它的精髓包含在一个公式里,今天我主要带大家理解下面这个公式。大家先瞅瞅它,(看不懂完全没关系。先简单留个印象就行了)。等你看懂了它,你就明白了逆矩阵的意义

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

式中A是矩阵,A的负1次方表示逆矩阵

好了,让我们开始今天的线代之旅,有请我们的明星矩阵:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

我们上次的文章中给大家讲了矩阵乘法的意义。(强烈建议大家先看笔者的前一篇文章,介绍矩阵相乘的本质)这种二维矩阵在空间中可看成是一个以i’(1,3)j’(2,4)基底倾斜坐标系:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

大家仔细观察这个图

这个斜坐标的基底不是i和j,它是两个维度复合而成的:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

和直角坐标系对应的矩阵是什么呢:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

于是,逆矩阵说话了:我逆矩阵可以把这个斜的坐标系变回我们常见的直坐标系:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

看到这里,你大概就明白了,逆矩阵为什么叫逆矩阵?因为大部分矩阵可以把直角坐标系变成各种斜的坐标系,而逆矩阵却可以把斜的坐标系变回直角坐标系。

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

矩阵该矩阵的逆矩阵复合在一起同时操作我们直角坐标系,最终等于没有作用(两个作用相互抵消了):

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

这个大写I的意思是单位矩阵,这个单位矩阵其实就表示我们的直角坐标系那两个基向量i,j。

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

现在问题来了:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

如何求这四个问号呢?我们直接设a,b,c,d四个未知数不就完了嘛:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

挨个对应解得:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

这个逆矩阵A^-1张什么样子呢:

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

类比空间,你是不是很快就想到了:逆矩阵作用就是把斜的三维xyz坐标系变回我们常见的直角三维坐标系。

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

不过,求三阶矩阵的逆矩阵用方程去解就非常复杂了,不信你可以试试看。应于这个问题,我将给大家介绍更多好玩的数学工具,这个安排到下一篇讲。

最后给大家留个问题:你能求下面这个矩阵的逆矩阵吗?

线性代数的秘密:逆矩阵的意义是什么?(上)

(未完待续)

免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。 本文来自网络,若有侵权,请联系删除,如若转载,请注明出处:https://yundeesoft.com/46832.html

(0)

相关推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注微信