向量转置的几何意义

向量转置的几何意义

一个向量乘以另一个向量的转置,这是内积运算。内积运算从几何角度上说,是一个投影。

举一个例子,例如有一颗树,当太阳在树的正上方的时候,树的影子只有一个点,也就是说树在大地的投影为0,这里可以把大树抽象为一个向量,大地是一个平面,太阳光下的影子就是一个投影操作。

投影为0说明内积为0,内积为0说明二者是正交(垂直)关系,因为大树垂直于大地这个平面。如果大树倒塌了,那么大树在地面的投影等于它本身(这就可以类比向量到自身的投影,或者说自己跟自己的内积)。

正是这个投影运算,我们可以定义两个向量的夹角α,cosα=(a,b)/|a||b|,这其实就是平面三角形余弦定理到高维空间的推广。正交(垂直)就是夹角为π/2,等价于内积为0。

转置是一个数学名词。直观来看,将A的所有元素绕着一条从第1行第1列元素出发的右下方45度的射线作镜面反转,即得到A的转置。

一个矩阵M, 把它的第一行变成第一列,第二行变成第二列,......,最末一行变为最末一列, 从而得到一个新的矩阵N。 这一过程称为矩阵的转置。即矩阵A的行和列对应互换。