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为什么雅可比矩阵的列是由基向量构造的?

雅可比矩阵的列是由基向量构造的,因为对于任何线性变换,矩阵列代表定义域基向量的像。雅可比矩阵是局部线性近似的矩阵,因此其第一列是 x 基方向的像,第二列是 y 基方向的像。

适用条件

  • 变换正被局部线性映射近似。**
  • 使用标准基向量(x 方向和 y 方向)。**
  • 矩阵表示遵循标准线性代数规则。**

理解与推导

  1. 回忆线性代数规则,即矩阵列是基向量的像。**
  2. 将此规则应用于由雅可比矩阵代表的局部线性近似。**
  3. 将第一列识别为变换后的 x 基向量(对 x 的偏导数)。**
  4. 将第二列识别为变换后的 y 基向量(对 y 的偏导数)。**
  5. 根据这些像逐列组装雅可比矩阵。**

例子

演讲者解释说,当用矩阵表示线性变换时,第一列告诉第一个基向量去哪里,第二列显示第二个基向量去哪里。这证明了用对应于 x 和 y 步长的偏导数填充雅可比列是合理的。

容易误解的地方

  • 认为行代表基向量而不是列。**
  • 假设雅可比列代表输入向量而不是其变换后的输出。**
  • 混淆基向量的顺序;通常第 1 列是 x,第 2 列是 y。**

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