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线性代数 · 第七章 线性空间与线性变换 · 7.4 线性变换

线性变换、核与像

线性变换保持向量加法和数乘结构,核描述被压到零的方向,像描述能够到达的全部结果。

映射 T 若满足 和 ,就是线性变换。它必满足 。核由所有映到零向量的元素组成,像由所有输出组成;在有限维情形,选定基后线性变换可由一个矩阵表示。

开始自测

学完要会什么

能按照本页的图解路径说明“线性变换、核与像”的判断顺序,并完成一道基础的概念或计算题。

做题前先检查

  • 先明确题目研究的对象与符号,避免把“线性变换、核与像”和相近概念混用。
  • 需要计算时,先确认本页的核心公式或定义:线性性:T(k\alpha+l\beta)=kT(\alpha)+lT(\beta)。
  • 最后复核一个高频易错点:只验证加法保持而漏掉数乘保持。

先回忆,再看答案

用三个问题检查是否真的理解

1. 线性变换必须保留哪两种结构?

提示:加法与数乘。

2. 核和像分别回答什么问题?

提示:一个问谁被压成零,一个问能到哪里。

3. 表示矩阵的第 j 列从哪里来?

提示:看第 j 个基向量的像。

关键公式

  • 线性性:
  • 核:
  • 像:

常见易错点

  • 只验证加法保持而漏掉数乘保持
  • 把核误认为方程中的零向量本身,而不是所有映到零的输入
  • 认为线性变换可以把零向量映到非零向量