2. Линейные отображения L : R^m -> R^n.
Напомним, что отображение
векторного пространства X в векторное пространство
называется линейным, если для любых
выполнено
Нас будут интересовать линейные отображения
Если
— фиксированные базисы пространств
соответственно, то, зная разложения
образов векторов базиса при линейном отображении
мы в силу линейности преобразования
можем найти разложение по базису
образа
любого вектора
именно:
Значит, в координатной записи:
Отображение
при фиксированном в
базисе можно, таким образом, рассматривать как набор
из
(координатных) отображений
С учетом (8) легко заключаем, что отображение
линейно тогда и только тогда, когда каждое отображение
набора (9) линейно. Если записать набор (9) в виде столбца, то с учетом соотношения (8) имеем
Итак, фиксация базисов в
позволяет установить взаимно однозначное соответствие между линейными отображениями
матрицами
При этом столбец с номером
матрицы
отвечающей отображению
состоит из координат образа
вектора
Координаты образа
произвольного вектора
могут быть получены из соотношения (10) умножением матрицы линейного отображения на столбец координат вектора
При наличии в
структуры векторного пространства можно говорить о линейной комбинации
отображений
полагая
В частности, линейная комбинация линейных отображений
есть, в соответствии с определением (11), отображение
которое, очевидно, линейно. Матрица этого отображения есть соответствующая линейная комбинация матриц отображений
Композиция
о А линейных отображений
очевидно, также является линейным отображением, матрица которого, как следует из (10), есть произведение матрицы отображения А и матрицы отображения В (на которую умножаем слева). Кстати, закон умножения матриц определен известным вам образом именно для того, чтобы композиции отображений отвечало произведение матриц.