行列式
来源:互联网 发布:个人域名怎么备案 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 14:14
一. 线性变换
线性变换是基础
线性变换有 3 个基本点:变换前是直线的,变换后依然是直线;直线比例保持不变;变换前是原点的,变换后依然是原点 。
就是说,在平移和旋转之前,直线段 AB : BC : CD = 1 : 1 : 1 , 图形中心点在原点, 则平移和旋转之后,直线段比例和图形中心点保持原状 。
三. 矩阵
矩阵是线性变换的数值体现
二. 行列式
性质上,行列式是线性变换的缩放因子(以简单的面积考虑)
1. 矩阵 A 对应的行列式值等于 1 时,图形进行矩阵变化后,图形的面积保持不变,同理大于 1 时,对图形有放大作用,小于 1 时,对图形有缩小作用
2. 矩阵 A 对应的行列式值等于 0 时,图形进行矩阵变化后,图形面积会变成 0,相当于一个点或者一条直线,此时对其乘以矩阵 B , 不管矩阵 B 对应的行列式的值多么大,乘以 0 之后,结果也是 0, 也就无法逆变换成原始图形了,即所谓的“矩阵 A 不可逆”
3. 矩阵 A 对应的行列式值小于 0 时,图形进行矩阵变化后,图形相当于翻了个面,然后进行其对应值的缩放
综上,从矩阵与线性变换的同构来解释,行列式就是矩阵对应的线性变换对空间的拉伸程度的度量,是物体经过线性变换前后的体积比
四. 其他
基于上面的认知,则会有相应的推论:
1. 矩阵乘法交换率一般不成立,即 T1 T2 ≠ T2 T1。试想,T1 标识顺时针旋转 15 度,T2 标识以 X 轴做对称翻转,两种运算的顺序对结果影响很大。
2. 矩阵乘法交换率的行列式值是相等的,即 det( T1 T2 ) = det( T2 T1) 。试想,两个缩放因子相乘。
参考:
1. https://www.zhihu.com/question/36966326
2. https://baike.baidu.com/item/%E8%A1%8C%E5%88%97%E5%BC%8F/2010180?fr=aladdin
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