欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

北太天元学习11d-线性代数知识补充再续

2023-10-11 08:59 作者:卢朓  | 我要投稿

感谢 imjQAQ 同学, 告诉我B站也可以写latex公式了。

这是我第一次尝试在B站使用这个功能,感觉确实挺好。

我们前面讲了线性映射的矩阵,再次再讲一讲线性映射的矩阵和矩阵的乘法

 设 %20U%2C%20V%2C%20W%20 是三个有限维的线性空间, %5Be_1%20e_2%20e_3%5D%20%2C%20%5Bf_1%2C%20f_2%20%5D%20%2C%20%5Bg_1%2C%20g_2%2C%20g_3%2C%20g_4%5D%20 分别是这三个

线性空间的一个基,T%3A%20U%20%5Crightarrow%20V 是一个线性映射,由矩阵 A%20%3D%20%5Ba_%7Bi%2Cj%7D%5D%20%5Cin%20R%5E%7B2x3%7D%20 给出映射规则

T%20%5B%20e_1%20e_2%20e_3%20%5D%20%3D%20%5Bf_1%20f_2%20%5D%20A%20

S%20%3A%20V%20%5Crightarrow%20W%20 是另一个线性映射,由矩阵 B%20%3D%20%5Bb_%7Bi%2Cj%7D%5D%20%5Cin%20R%5E%7B4x2%7D%20 给出映射规则

S%20%5Bf_1%20f_2%20%5D%20%3D%20%5Bg_1%20g_2%20g_3%20g_4%20%5D%20%20B

映射 TS的复合 S%5Ccirc%20T 得到了 U%20%5Crightarrow%20W 的一个映射,这一个线性映射,而且因为因为

S%20%5C%20%E5%92%8C%20%20T%20 都是线性映射,因此,可以 S%20%5Ccirc%20T%20 可以省略中间的小圈而直接写成 ST , 我们这里直接给出结论

ST%20%3A%20U%20%5Crightarrow%20W%20   在基 %5Be_1%2Ce_2%2Ce_3%5D%20%5C%20%20%E5%92%8C%20%20%5C%20%20%5Bg_1%20g_2%20g_3%20g_4%5D%20 下的矩阵是 BA%20%5Cin%20R%5E%7B4x3%7D,  也就是

ST%20%5B%20e_1%20e_2%20e_3%20%5D%20%20%3D%20%5Bg_1%20g_2%20g_3%20g_4%20%5D%20BA

我们还没有讲线性方程组,  我们也举一个例子来讲一下, 例如鸡兔同笼问题:

设有 x_1 只鸡和 x_2 只兔子, 共有 10个头, 24只腿, 求x_1x_2

我们得到的线性方程组是

x_1%20%2B%20x_2%20%20%3D%2010%20%20%5C%5C%0A2*x_2%20%2B%204*x_2%20%3D%20%2024

可以写成矩阵形式

%20%5Cleft%5B%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%201%26%201%20%5C%5C%202%20%20%26%204%20%20%5Cend%7Barray%7D%20%20%5Cright%5D%20%20%20%20%20%20%20%20%5Cleft%5B%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20x_1%20%5C%5C%20x_2%20%5Cend%7Barray%7D%20%20%5Cright%5D%20%20%20%20%20%3D%20%20%5Cleft%5B%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%2010%20%5C%5C%2024%20%20%5Cend%7Barray%7D%20%20%5Cright%5D%20%20%20%20%20%20%20%20%20

这里的矩阵 %20A%20%3D%20%5Cleft%5B%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%201%26%201%20%5C%5C%202%20%20%26%204%20%20%5Cend%7Barray%7D%20%20%5Cright%5D%20   对应了一个从 U%20%3D%20R%5E2%20V%20%3D%20R%5E2%20 的线性映射T  , 定义域我们都用基e_1%20%3D%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20%201%20%5C%5C%200%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20  e_2%20%3D%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%200%20%5C%5C%201%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20  , 陪域我们都用基f_1%20%3D%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20%201%20%5C%5C%200%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20  f_2%20%3D%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%200%20%5C%5C%201%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20 ,  定义的线性映射 T%3A%20U%20%5Crightarrow%20V%20%20 

%20T%5Be_1%20e_2%20%5D%20%3D%20%5Bf_1%20f_2%20%5D%20A%20%3D%20%5Bf_1%20f_2%5D%20%20%5Cleft%5B%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%201%26%201%20%5C%5C%202%20%20%26%204%20%20%5Cend%7Barray%7D%20%20%5Cright%5D%20 

我们就是在寻找 %5Be_1%20e_2%20%5D%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20%20x_1%20%5C%5C%20x_2%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20  使得 T%20%5B%20e_1%20e_2%20%5D%20%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20x_1%20%5C%5C%20x_2%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20%20%3D%0A%5B%20f_1%20f_2%20%5D%20A%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20x_1%20%5C%5C%20x_2%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20%20%3D%20%20%5Bf_1%20f_2%5D%20%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20%2010%20%5C%5C%2024%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20

在北太天元,我们就可以用下面的代码来求解这个问题

把代码  A = [ 1 1 ; 2 4 ] ; b = [ 10; 24 ] ;  x = A\b  拷贝到北太天元的命令行窗口,我们就得到

北太天元求解鸡兔同笼问题

注意 e_1%20%3D%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%20%201%20%5C%5C%200%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20   f_1%20%3D%20%5Cleft%20%5B%20%20%5Cbegin%7Barray%7D%20%5C%201%20%5C%5C%200%20%5Cend%7Barray%7D%20%5Cright%20%5D%20 虽然在数值上是一样的,但是二者的具体含义是不同的,前者表示一只鸡0只兔, 后者表示一个头0只腿。

 


北太天元学习11d-线性代数知识补充再续的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律