數學是什么?_基變換(線性代數)


1. “屬性是一門賦予不同事物相同名稱的藝術”----龐加萊!

2. 屬性歸根結底就是表示自然界一類事物的特性或者規律,並用數學的語言表示出來,並對表示的事物添加一個名詞,僅此而已。

3. 數學必須要有現實的可解釋意義,也就是說數學雖然是現實事物的抽象,但是抽象必須代表具象的事物。

4. 基變換是線性代數主要解決的問題。就是你看一個事物是一個樣子,別人看實物其實是另外一個樣子,但是其實這個事物不會變。就好比我說“蘋果”用的是漢語,老外說蘋果是“Apple”,都是指的一個東西,用的不同語言而已。

5. 基變換就是這個原理,如果單說在一個二維空間中,我們表示一個點的值是用兩個數來表示,因為有一個坐標系x(3,2)這是表示X軸走了3步,Y軸走了2步。表示那個點的位置。我們這是正向來看,我們采用的坐標系是X軸1 2 3 4 5... Y軸1 2 3 4 5...這樣走的,

如果我們變換坐標系,不按照這個規律走X軸我-1 -2 -3 -4 -5... X軸不變。也就是我們是站在前面看用正向的尺子來量。如果我們把尺子掉個個反過來量,還是找到這個點(x(3,2))這個點,怎么做?

很簡單這樣我們引入一個概念叫做“基”,原來那個叫平凡基(我說了數學就是搞些看不懂的名字,因此要了解它的意義非常重要),就是正着拿尺子,我們反過來拿尺子叫變化基。

6.基有了,變化的基也有了。這樣我們表示兩種尺子拿的方向就用線性代數的方式

7. 基矩陣是啥?

基矩陣就是表示兩種變化語言之間的關系

第一種語言是1 1

第二種語言是-1 1

我們拿-1*1,因為反向移動一個單位

我們拿2*1,因為正向移動一個單位

基矩陣如下:

2 -1
1 1

表示兩個向量相加得到矩陣,原矩陣X軸的值移動了兩個單位,Y軸沒動,第二列表示另一個語言。

因此原先的兩個數等於矩陣*向量

2

得到變化后的還是表示那個意思的表示

Xhat(5/3,1/3) = 基矩陣的逆矩陣*原始表示點的位置。

 


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