Basbyte

Vektor representerad i två olika baser

Basbyte är inom linjär algebra en transformation från en bas till en annan. Det kan till exempel handla om att man byter från ett koordinatsystem som använder kilometer till ett som använder mil eller från ett som utgår från jordaxeln till ett som utgår från ett fordons längdaxel.

Låt

e = ( e 1 , e 2 , . . . , e n ) {\displaystyle \mathbf {e} =(\mathbf {e} _{1},\mathbf {e} _{2},...,\mathbf {e} _{n})}

vara den gamla basen för Rn och

f = ( f 1 , f 2 , . . . , f n ) {\displaystyle \mathbf {f} =(\mathbf {f} _{1},\mathbf {f} _{2},...,\mathbf {f} _{n})}

vara den nya basen för Rn och

f = e P {\displaystyle \mathbf {f} =\mathbf {e} \,P}

där transformationsmatrisen P är en icke-singulär matris vars kolonner utgörs av koordinaterna för de nya basvektorerna uttryckta i gamla basen.

För koordinatmatriserna för vektor x i baserna xe och xf gäller då att

x e = P x f {\displaystyle \mathbf {x} _{e}=P\,\mathbf {x} _{f}}
e = f P 1 {\displaystyle \mathbf {e} =\mathbf {f} \,P^{-1}}

Om baserna är ortogonala baser är P en ortogonal matris vilket ger att

P 1 = P T {\displaystyle P^{-1}=P^{T}}

Vid linjär avbildning av matrisen A från Rm till Rn, där alla vektorer är i standardbaser, gäller sambandet

A e ; f = Q 1 A P {\displaystyle A_{e;f}=Q^{-1}A\,P}

där Q och P är de matriser vars kolonner utgörs av de nya baserna för Rm och Rn.


v  r
Linjär algebra
Grundläggande begrepp
Skalär · Vektor · Noll · Ortogonalitet · Ekvationssystem · Rum · Linjärkombination · Inre produkt · Oberoende · Bas · Radrum · Kolonnrum · Nollrum · Gram-Schimdt · Egenvärde · Hölje · Linjäritet
Bild på euklidiska rummet
Vektoralgebra
Matriser
Elementär · Block · Enhet · Determinant · Norm · Rang · Transformation · Rotation · Invers · Cramers regel · Trappstegsform · Spår · Transponat · Gausselimination · Symmetri · Addition
Multilinjär algebra
Geometrisk algebra · Yttre algebra · Bivektor · Multivektor · Tensor
Konstruktioner
Delrum · Dualrum · Funktionsrum · Kvotrum · Tensorprodukt
Numerik
Kategori Kategori