線性轉換意思

線性轉換(Linear Transformation)是數學中的一個概念,特別是在線性代數中,指的是一個保持加法和乘法線性的函數。換句話說,如果對於向量空間V和W中的任意兩個向量u和v,以及任意一個數字c,下面的條件都成立,那麼函數T從V到W就是線性轉換:

  1. T(u + v) = T(u) + T(v)
  2. T(cu) = cT(u)

第一個條件保證了函數T保持加法的線性,第二個條件保證了函數T保持乘法的線性。

線性轉換可以用矩陣表示。如果V和W都是實數或複數向量空間,並且V有n個維度,W有m個維度,那麼一個從V到W的線性轉換可以由一個m × n的矩陣來表示。這樣的矩陣乘以一個n維的向量會得到一個m維的向量,這就是線性轉換的結果。

線性轉換在許多領域都有應用,包括物理學、工程學、計算機科學和經濟學等。例如,在圖形學中,線性轉換可以用來旋轉、縮放或平移圖形。在信號處理中,線性轉換可以用來過濾信號。在控制理論中,線性轉換可以用來描述系統的動態。