一个m×n的矩阵是一个由m行(row)n列(column)元素排列成的矩形阵列。矩阵里的元素可以是数字、符号或数学式。以下是一个由6个数字元素构成的2行3列的矩阵
基本算法
矩阵的最基本运算包括矩阵加(减)法,数乘和转置运算。被称为“矩阵加法”、“数乘”和“转置”的运算不止一种,其中最基本最常用的定义如下:
矩阵的乘法满足结合律和对矩阵加法的分配律(左分配律和右分配律):
表示为:
例子:
如果 V 和 W 是有限维的,并且在这些空间中有选择好的基,则从 V 到 W 的所有线性映射可以被表示为矩阵。反过来说,矩阵生成线性映射的例子:如果 A 是实数的 m × n 矩阵,则规定 f ( x ) = Ax 描述一个线性映射 R n → R m 。
一个单一的线性映射可以由很多矩阵表示。这是因为矩阵的元素的值依赖于选择的基。
基就是决定线性变换的关键。
总的来说,线性变换就是一种空间变换方法,变换时,网格线会保持平行且等距分布,原点也会保持不变,变换可描述为几个基向量移动后所处的坐标所组成的矩阵,矩阵的列就是向量的坐标
一些典型的2维实平面上的线性变换对平面矢量(图形)造成的效果,以及它们对应的2维矩阵。其中每个线性变换将蓝色图形映射成绿色图形;平面的原点(0, 0)用黑点表示: