3Blue1Brown系列:三维空间中的线性变换

1.三维空间中的线性变换

笔记来源于:线性代数的本质:三维空间中的线性变换

3Blue1Brown系列:三维空间中的线性变换
移动三维空间中的所有点(用网格代表)保持网格线平行且等距分布,并保持原点不动(线性变换的几何含义)
3Blue1Brown系列:三维空间中的线性变换
与二维线性变换一样,三维线性变换由基向量的去向完全决定

原始基向量
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原始基向量变为另一组新基向量
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新基向量组成矩阵
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原始基向量
i = [ 1 0 0 ] j = [ 0 1 0 ] k = [ 0 0 1 ] \boldsymbol{i} =\begin{bmatrix} 1\\ 0\\ 0 \end{bmatrix}\quad \boldsymbol{j} =\begin{bmatrix} 0\\ 1\\ 0 \end{bmatrix}\quad \boldsymbol{k} =\begin{bmatrix} 0\\ 0\\ 1 \end{bmatrix} i=⎣⎡​100​⎦⎤​j=⎣⎡​010​⎦⎤​k=⎣⎡​001​⎦⎤​
变换后的新基向量
i = [ 0 3 6 ] j = [ 1 4 7 ] k = [ 2 5 8 ]   [ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 ] \boldsymbol{i} =\begin{bmatrix} 0\\ 3\\ 6 \end{bmatrix}\quad \boldsymbol{j} =\begin{bmatrix} 1\\ 4\\ 7 \end{bmatrix}\quad \boldsymbol{k} =\begin{bmatrix} 2\\ 5\\ 8 \end{bmatrix}\\ ~\\ \begin{bmatrix} 0& 1& 2\\ 3& 4& 5\\ 6& 7& 8 \end{bmatrix} i=⎣⎡​036​⎦⎤​j=⎣⎡​147​⎦⎤​k=⎣⎡​258​⎦⎤​ ⎣⎡​036​147​258​⎦⎤​
输入向量跟随基向量进行线性变换得到输出向量,可以这样理解:输入向量在新基向量中进行线性组合后得到输出向量

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三阶矩阵乘法

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