【矩阵论】10——线性变换——同一数域不同线性空间的线性变换

2024-04-11 17:48

本文主要是介绍【矩阵论】10——线性变换——同一数域不同线性空间的线性变换,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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本系列文章使用的教材为《矩阵论》(第二版),杨明,刘先忠编,华中科技大学出版社。


概念

 

总结:

  • 线性空间的线性变换在同一数域

  • Vn中的原像通过T作用,像在Vm中。

  • 变换是线性的,满足加法和数乘封闭。

 

在前面我们知道一个线性空间中的线性变换,可以用基和对应的矩阵表示,在此,不同线性空间的变换也可以类似用矩阵表示。

 

注意:

  • Vn是n维的,经过T作用后的像在Vm中,而Vm是m维。

  • 矩阵A是mXn阶。

 

像空间和零空间

  • 像空间就是T(α)的值域,这是数域Vm的

  • 零空间就是使得值为零元的原像,这是数域Vn的

 

像空间和零空间的维数有如下关系:

注意:n是Vn的维数

 

之前我们在线性变换的矩阵在不同基下的变换矩阵关系,那是在同意个线性空间中。那么在不同的线性空间中,矩阵又有什么关系呢?

 

也就是说,从Vn到Vm的线性变换,在不同基下的矩阵是等价的,即A经过有限次初等变换是可以得到B。其实理解起来并不困难,对于Vn中,取不同的基,他们之间只是坐标不同,经过T作用后根本性质并未改变,线性变换的矩阵表征了T的性质。

矩阵等价

有两个m×n阶矩阵A和B,如果这两个矩阵满足B=Q-1AP(P是n×n阶可逆矩阵,Q是m×m阶可逆矩阵),那么这两个矩阵之间是等价关系。也就是说,存在可逆矩阵,A经过有限次的初等变换得到B。

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