线性代数-3Blue1Brown《线性代数的本质》矩阵与线性变换-三维空间(6)

三维空间的线性变换仍是由基向量的去向完全决定。

x方向的单位向量 i^\hat{i}i^

y方向的单位向量 j^\hat{j}j^

z方向的单位向量 k^\hat{k}k^
i^=100,j^=010,k^=001 \hat{i} = \begin{bmatrix} 1\\ 0\\ 0 \end{bmatrix},\quad \hat{j} = \begin{bmatrix} 0\\ 1\\ 0 \end{bmatrix},\quad \hat{k} = \begin{bmatrix} 0\\ 0\\ 1 \end{bmatrix} i^= 100 ,j^= 010 ,k^= 001

现在有某种线性变换作用在整个空间上,我们记录基向量分别落在:

i^=x1y1z1,j^=x2y2z2,k^=x3y3z3 \hat{i} = \begin{bmatrix} x1\\ y1\\ z1 \end{bmatrix},\quad \hat{j} = \begin{bmatrix} x2\\ y2\\ z2 \end{bmatrix},\quad \hat{k} = \begin{bmatrix} x3\\ y3\\ z3 \end{bmatrix} i^= x1y1z1 ,j^= x2y2z2 ,k^= x3y3z3

把这三个新的基向量并排放在一起,就得到了描述这个变换的矩阵:
x1x2x3y1y2y3z1z2z3 \begin{bmatrix} x1 & x2 & x3 \\ y1 & y2 & y3 \\ z1 & z2 & z3\end{bmatrix} x1y1z1x2y2z2x3y3z3

同二维一样,要想知道一个向量经过变换后的位置,可以这么计算:
x1x2x3y1y2y3z1z2z3abc=ax1y1z1+bx2y2z2+cx3y3z3=ax1+bx2+cx3ay1+by2+cy3az1+bz2+cy3 \begin{bmatrix} x1 & x2 & x3 \\ y1 & y2 & y3 \\ z1 & z2 & z3\end{bmatrix} \begin{bmatrix} a\\ b\\ c\end{bmatrix} = a \begin{bmatrix} x1 \\ y1 \\ z1 \end{bmatrix} + b \begin{bmatrix} x2 \\ y2 \\ z2 \end{bmatrix} + c \begin{bmatrix} x3 \\ y3 \\ z3 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} ax1 + bx2 + cx3 \\ ay1 + by2 + cy3 \\ az1 + bz2 + cy3 \end{bmatrix} x1y1z1x2y2z2x3y3z3 abc =a x1y1z1 +b x2y2z2 +c x3y3z3 = ax1+bx2+cx3ay1+by2+cy3az1+bz2+cy3

相关推荐
Bobolink_15 天前
TikTok矩阵账号如何批量养号?工作室级运营方案分享
矩阵·内容运营·跨境电商·tik tok·账号运营
H1785350909615 天前
SolidWorks第四部分_直接实体建模特征9_替换面原理
线性代数·算法·机器学习·3d建模·solidworks
AI_yangxi15 天前
短视频矩阵系统专业公司
大数据·人工智能·矩阵
昇腾CANN15 天前
【cann-samples系列】GroupedMatmul MX量化矩阵乘的深度性能优化实践
线性代数·性能优化·矩阵·昇腾·cann
青山木15 天前
Hot 100 --- 矩阵置零
线性代数·算法·leetcode·矩阵·哈希算法
Jasmine_llq15 天前
《B4264 [GESP202503 四级] 二阶矩阵》
线性代数·算法·矩阵·二维矩阵遍历枚举所有2×2矩阵·交叉乘积等式条件判断·输入输出快读加速·长整型防溢出计数统计
阿泽·黑核16 天前
05 keyflow 扩展设计方案:矩阵键盘/组合键/事件队列/中断驱动
线性代数·矩阵·计算机外设·嵌入式·agent·vibe coding
工头阿乐16 天前
相机坐标系标定与外参矩阵求解
数码相机·线性代数·矩阵
金色熊族17 天前
QTransform使用心得(二)--仿射变换、非仿射变换、矩阵
qt·线性代数·矩阵