前面的朋友说得都非常好,我从

线性变换

的角度说一下矩阵乘法的不可交换性。

线性变换的乘法:

首先考虑两个线性变换

A

B

(在给定一组基下,它们所对应的矩阵是A和B),对某向量x,我们定义

对它进行

A

变换,得到的结果

进行

B

变换,记为:

BA

(

x

):=

B

(

A

(

x

))

B

A

我们记为:

AB

(

x

):=

A

(

B

(

x

))

以上两者在给定一组基下,可以对应对矩阵的运算,即(BA)x和(AB)x.

线性变换的几何意义

比如说,线性变换可以将一个正方体映射为一个平行六面体,可以将某个几何体投影到某平面上(这反映到矩阵中就是不满秩的)。

总而言之,就是在特定的几个方向进行伸缩

(特定的几个方向实际上与特征向量有关)

说明

两线性变换的乘法交换的结果对x的作用一般是不同的。

比如恰好

A

把x所在的线性子空间“压缩”为零空间(x是

A

核中的元素)而对于

B

并非如此此,

B

x非但不为零,并且不在的

A

核中,于是我们有:

BA

(

x

)=

B

(

A

(

x

))=

B

(

0

)=

0

但是

AB

(

x

)=

A

(

B

(

x

))非零

用这个思路可以举出无数的例子。

补充:

在上面讲述的过程中,我为了避免麻烦,故意将矩阵、向量的级数问题忽略,这个应该没什么大问题。如果存在矩阵和向量不能相乘的情况,我们可以通过增加零行、零列、零元素,使相乘两者级数一致,我想这不是什么难事。