例1.4设V是任一向量空间,考虑V的如 下变换 o:a|>0,零变换简记为0 τ:C|→>C. 恒等变换简记为I 可以看出σ,τ是V的线性变换
例 1.4 设 V 是任一向量空间,考虑 V 的如 下变换: |→ 0, |→. 可以看出 , 是 V 的线性变换. : : 零变换 简记为 恒等变换 简记为 l
命题11设是向量空间v的一个变换, σ为线性变换,当且仅当 0(k11+k2a2)=kq()+k2o(ax2) 对任何a1,a2∈V,k,k2∈R成立
σ( ) σ( ) σ( ) 1 1 2 2 1 1 2 2 k +k = k +k 命题1.1 设 是向量空间 V 的一个变换, 为线性变换,当且仅当 对任何1 ,2 V,k1 ,k2 R成立
证:必要性的证明很显然,这里仅证充分性 根据定义,只需证(1),(2)式成立。 1)取k1=k2=1,则 0(ax1+a2)=0(a1)+o(a2) (2)取k1=0,k2=k任意,有 0(ka2)=0(0a1+ka2) 0(a1)+0(a2)=ko(a2) 因此σ是线性变换
证:必要性的证明很显然,这里仅证充分性, 根据定义,只需证 (1),(2) 式成立。 (1) 取 k1 = k2 = 1,则 σ( ) σ( ) σ( ); 1 +2 = 1 + 2 (2) 取 k1 =0, k2 = k 任意,有 σ( ) 2 k 因此 是线性变换。 0σ( ) σ( ) 1 2 = + k σ( ). 2 = k σ(0 ) 1 2 = + k
§2线性变换的表示与运算 在向量空间,我们试图将每个线性变换用 组数具体地表示出来,这样,就使得n维向量空 间上的线性变换与n阶矩阵联系起来,进而使得 线性方程组的理论成为讨论有限维向量空间的线 性变换问题的有力代数方法,同时,线性变换和 矩阵一样具有相应的代数运算
在向量空间,我们试图将每个线性变换用一 组数具体地表示出来,这样,就使得 n 维向量空 间上的线性变换与 n 阶矩阵联系起来,进而使得 线性方程组的理论成为讨论有限维向量空间的线 性变换问题的有力代数方法,同时,线性变换和 矩阵一样具有相应的代数运算。 §2 线性变换的表示与运算
例2.1在二维空间中,绕原点的旋转变换 0: (x,D(xcosa-ysin a, x cos a+ ysin a), 其中σ(x,y)=(x,y)A, cos a -SIn C 0() sin a cos a 2=(x,y) 6 记5=(rcos,rsn⊙ o(5=(rcos(a+0), rsin(a+0)
x y o 例2.1 在二维空间中,绕原点的旋转变换: 其中 . A = :(x, y) |→ (xcos − ysin, xcos + ysin), σ ((x, y)) = (x, y)A' , α = (x, y) σ() sin cos −sin cos θ 记 = (r cos,rsin ), σ ( ) = (r cos( + ),rsin( + ))