第 2.6 节 · 共 25 节,第 11 节

列空间与零空间

从线性组合扩展到无关性、基、基本子空间与线性变换。

打开互动动画

01 · Story

在这个场景中要验证什么

沿着说明与运算顺序,确认最终场景中保留了哪些数学证据。

  1. 01

    A会消去三维空间的z方向

  2. 02

    同时压缩体积和相对网格,观察输出能够到达哪里

  3. 03

    体积变为0,所有输出聚集到xy平面
    该平面就是A的列空间

  4. 04

    现在把z轴向量n送入同一个A

  5. 05

    n完全消失到原点
    被映射为0的输入方向构成零空间

02 · Notebook

实际运行的笔记

下面的原文会创建数学对象,并决定运算与动画顺序。阅读后,你可以亲自播放同一个场景。

3d
zoom 4/5
grid off
relative-grid on
coordinates off
basis on

1 0 0  #A
0 1 0
0 0 0

det(i, j, k)  #volume@
// {{A}}会消去三维空间的z方向
checkpoint 列空间与零空间 · 1

// 同时压缩体积和相对网格,观察输出能够到达哪里
A with view 2d
// 体积变为0,所有输出聚集到xy平面\n该平面就是{{A}}的**列空间**
checkpoint 列空间与零空间 · 2

clear
space reset
view 3d
basis off
coordinates on
0, 0, 2  #n@
// 现在把z轴向量{{n}}送入同一个{{A}}
checkpoint 列空间与零空间 · 3

A
// {{n}}完全消失到原点\n被映射为0的输入方向构成**零空间**
focus n
打开互动动画

03 · 第2课

本单元课程

向量空间与线性变换 — 从线性组合扩展到无关性、基、基本子空间与线性变换。

  1. 2.1向量与标量
  2. 2.2向量加法
  3. 2.3线性组合
  4. 2.4线性无关与相关
  5. 2.5基与坐标
  6. 2.6列空间与零空间
  7. 2.7缩放与旋转