基变换

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基变换

它的公式是基变换公式.svg

内容在p13的基变换 【官方双语/合集】线性代数的本质 - 系列合集_哔哩哔哩_bilibili

如果我们在二维空间中有一个向量,我们就有一种用坐标表示它的标准方法
然而,空间中的向量不变,描述它的标准方法可能会不一样

在不同的坐标系下描述同一个向量,该如何转变呢?

视频里假设小明的基向量为二维单位矩阵.svg,小红的基向量为二维单位矩阵(放大两倍).svg ,对小红的基向量进行线性变换,使其放大两倍变成MommyTalk1651237788561.svg,在小红眼里,它的变换矩阵是二行二类(2,0)(0.2).svg,那么我们该如何描述小明眼中小红的线性变换呢?

这里的矩阵和向量都用了大家都默认的直角坐标系的标准去描述,实际上还是要想象成不同标准下的坐标系,建议只想像一个空旷的空间中的方向箭头,不要想像标准坐标系的格子

首先,此变换在小红眼里是放大2倍,如何可以得到小明眼中(以小明的视角出发),小红对矩阵进行了什么操作呢?有以下几个步骤进行转换

1. 用小明的基向量描述小红的基向量(基向量转换)
2. 然后进行小红的线性转换(放大两倍)
3. 然后对步骤1进行逆转换(换回去)
4. 结果就是把小红对自己的线性变换规则(放大两倍)变成了小明眼里小红的线性变换(放大四倍)

用人话说就是,有A,B两个坐标系,在B坐标系中进行线性变换得到一个向量,想知道在A要如何才可以得到这个向量,就可以使用基变换