07. (附录)非方阵,不同维度之间的线性变换

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目前所讨论的线性变换要么是22矩阵所表示的二维向量到二维向量的变换,要么是33矩阵所表示的三维向量到三维向量的变换。
不同维度之间的变换是完全合理的,比如一个二维向量到三维向量的变换。
同之前一样如果网格线保持平行且等距分布,并且映射原点为自身,就称它是线性的。

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image.png 输入的二维向量与输出的三维向量完全是不同的物种,它们生活在没有任何关联的空间中。
用矩阵代表这个变换和之前的方法相同,找到每一个基向量变换后的位置,然后把变换后的基向量的坐标作为矩阵的列,

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image.png 这个列空间是三维空间中一个过原点的二维平面。
但是这个矩阵仍然是满秩的,因为列空间的维数与输入空间的维数相等。
所以看到一个32的矩阵时,就明白它的几何意义是将二维空间映射到三维空间上,因为矩阵有两列代表输入空间有两个基向量,有三行表明每个基向量在变换后都用三个独立的坐标来描述。
类似的,当你看到一个两行三列的矩阵时它代表什么?矩阵有三列,代表原始空间有三个基向量,也就是说原始空间是三维的,有两行表示这三个基向量在变换后都仅用两个坐标来描述,所以它们一定落在二维空间中,因此这是一个三维空间到二维空间的转换。
还可以有二维空间到一维空间的变换,一维空间实际上就是数轴,所以这样的变幻接收二维向量然后产生一个数。这样的变幻由一个1
2表示。

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