平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

 时间:2026-02-13 14:35:04

1、首先,给定向量v={1,2},作为平移向量。

那么,平移就可以用向量加法表示:

v = {1, 2};

A = {a, b};

A + v

平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

2、假设存在一个矩阵P,使得P.A实现了A按照v的平移:

P={{p,x},{y,q}}

其中,x和y是待定的未知数。

平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

3、如果想要矩阵乘法实现平移,就需要对向量A,P.A=A+v成立。

解方程:

Solve[P.A == A + v, {x, y}]

就可以求出x和y的值来,进而确定P。

平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

4、这时候,矩阵P左乘A,确实实现了A按照v的平移:

P.A == A + v

这不是多此一说吗?

平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

5、但是,当P左乘-A的时候,你就会发现,-A按照-v平移,才会得到P.(-A)的结果。

平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

6、实际上,P只对那特定的A才有意义。

如果P.M - M == v,那么M只能等于A。

平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

7、这说明,矩阵左乘,不可能是整个平面空间的平移变换。

从线性变换的角度看,平移因为没有不动点,所以不存在变换矩阵。

平移变换,能用矩阵乘法实现吗?

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