方阵乘向量的初步理解
我们来看看y=Rx的含义。简单起见我们用二维情况来解释。x是2*1向量,R是2*2的旋转变换矩阵,y是2*1向量。根据之前的理解,y=R(AB)x可以理解为,一个向量k,已知k在坐标系B下坐标为x,在坐标系A下坐标为y。这就用“向量不变,坐标系变化(旋转)”的方式理解y=Rx的意义。另外我们也可以想象一下,假设R(AB)描述了A逆时针旋转theta得到B,y=R(AB)x则可以理解为将向量k顺时针旋转theta得到新的向量h,k,h在坐标系A下的坐标分别为x,y。这就用“坐标系不变,向量变化(旋转)”的方式去理解y=Rx的意义。可以在不同的场合选用方便的理解方式。
接下来我们看看y=Sx的含义。依然以二维情况为例,x是2*1向量,S是2*2的缩放变换矩阵,y是2*1向量。S是对角方阵,S11和S22不一定相等,S12=S21=0。我们用“坐标系不变,向量变化”的方式来理解。y的x分量仅仅与S11以及x的x分量有关,y的y分量仅仅与S22以及x的y
分量有关,也就是说,将向量x的x分量缩放S11倍,同时y分量缩放S22倍,再相加得到新的向量y。这就是y=Sx的含义。要注意,通常情况下新向量y与原向量x的方向不一定一致。
上面两个例子都表明,y=Ax,有可能可以统一理解为对向量x进行某项操作得到新的向量y,而这个操作就是用矩阵A来表示。