这个系列是为了复习线性代数,在对线代的计算和基础概念比较熟悉之后,从新的角度理解线性代数。同时,会引入线性代数在图形学中的应用,这时应该可以更好理解其中的原理。
在学校学习线代时,尤其是工程专业,往往比较重视计算,对很多概念比如空间不求甚解。在学习了Strang 老头子的线代课以后,感觉自己突然开窍了。在这个系列中,会基于老头子的课把线代好好梳理复习一下。
线性代数的研究对象是Vector\Matrix\SubSpace。
看到一个Ax=b,怎么理解?
(1)一种理解角度是行视角。
Ax=b可以看作是一个多元线性方程组,其中每一行可以看作n维空间中的一个子空间。比如说,A是大小22, 每一行的方程就可以看作是二维平面上的一条线。两条线的交点就是x的解。同理,A大小33,每一行的方程就是三维空间中的一个平面。。。。
这个视角是最容易想到的。而且由于思维定势,看到矩阵乘vector就忍不住“左边行乘右边列”了。
(2)列视角。
将A matrix看作是列向量的组合。举个三维空间中的例子方便理解。
A=[ a0 ,a1, a2]
a0,a1,a2是列向量,代表了三维空间中的三个向量。
Ax=[a0,a1,a2][x0,x1,x2]'=x0*a0+x1*a1+x2*a2
Ax就可以看作为列向量的线性组合。
怎么知道Ax=b有没有解?
Ax中x取所有值,得到的向量形成一个空间,如果b在这个空间内,就有解。
如果A的3个列向量是线性无关的,那么Ax形成的空间就是整个三维空间,或者说,整个三维空间中的任何向量都可以用A中的列向量线性相加表示出来。
之后还会讲到,Ax是将对x进行一种transform, 这个理解角度在图形学中很有用。