-
-
-
ในวิดีโอก่อนๆ, ผมได้กล่าวไว้ว่าแรงค์ของ
-
เมทริกซ์ A เท่ากับแรงค์ของทรานสโพสของมัน
-
และผมให้เหตุผลแบบลวกๆ ไป
-
มันคือตอนจบของวิดีโอ, และผมเหนื่อยแล้ว
-
ที่จริงมันตอนท้ายของวันแล้ว
-
และผมว่ามันมีค่าที่จะพูดถึง
-
มันอีกหน่อย
-
เพราะมันเป็นบทเรียนที่สำคัญ
-
มันจะช่วยให้เราเข้าใจทุกอย่างเที่เราเรียน
-
ได้ดีขึ้น
-
ลองมาเข้าใจ -- ผมจะเริ่มต้นด้วย
-
แรงค์ของ A ทรานสโพสก่อน
-
-
-
แรงค์ของ A ทรานสโพส เท่ากับมิติของ
-
สเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส
-
นั่นคือนิยามของแรงค์
-
มิติของสเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส
-
คือจำนวนเวกเตอร์ฐานสำหรับ
-
สเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส
-
นั่นคิอมิติ
-
สำหรับสับสเปซใดๆ, คุณหาได้ว่ามีเวกเตอร์ฐานกี่ตัวที่
-
คุณจำเป็นต้องใช้ในสับสเปซ, และคุณนับมัน
-
นั่นก็คือมิติของคุณ
-
มันก็คือจำนวนเวกเตอร์ฐานของสเปซคอลัมน์
-
ของ A ทรานสโพส, ซึ่งก็เหมือนกันแน่นอน
-
สิ่งนี้เราเห็นมาหลายครั้งแล้ว, มันเหมือนกับ
-
สเปซแถวของ A
-
-
-
จริงไหม?
-
คอลัมน์ของ A ทรานสโพสนั้นเหมือนกับ
-
แถวของ A
-
เพราะคุณสลับแถวกับคอลัมน์กัน
-
ทีนี้, เราจะหาจำนวนของเวกเตอร์ฐาน
-
ที่เราต้องใช้สำหรับสเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส, หรือ
-
สเปซแถวของ A ได้อย่างไร?
-
ลองคิดถึงสเปซคอลัมน์ของ A
-
ทรานสโพสว่ามันบอกอะไรเรา
-
มันก็เท่ากับ -- สมมุติว่า, ขอผม
-
วาด A แบบนี้นะ
-
-
-
นั่นคือเมทริกซ์ A
-
สมมุติว่ามันคือเมทริกซ์ขนาด m คูณ n
-
ขอผมเขียนมันเป็นเวกเตอร์แถวหลายๆ ตัวนะ
-
ผมสามารถเขียนมันเป็นเวกเตอร์คอลัมน์หลายๆ ตัว, แต่
-
ตรงนี้ลองใช้เวกเตอร์แถวกัน
-
เรามีแถวที่ 1
-
ทรานสโพสของเวกเตอร์คอลัมน์
-
นั่นคือแถว 1, และเราจะมีแถว 2, และ
-
เราก็ไปจนถึงแถวที่ m
-
จริงไหม?
-
มันคือเมทริกซ์ขนาด m คูณ n
-
เวกเตอร์แต่ลตัวนี้ จะเป็นสมาชิกของ rn, เพราะพวกมัน
-
จะมีค่า n ค่าในนั้น
-
เพราะเรามี n คอลัมน์
-
แล้ว, A จะเป็นอย่างไร
-
A จะเป็นแบบนั้น
-
แล้ว A ทรานสโพส, แถวพวกนี้ทั้งหมด
-
จะเป็นคอลัมน์
-
A ทรานสโพสจะเป็นแบบนี้. r1, r2,
-
ไปจนถึง rm
-
และนี่แน่นอนจะเป็นเมทริกซ์ขนาด n คูณ m
-
คุณสลับพวกนี้ไปได้
-
แล้วแถวพวกนี้ทั้งหมดจะเป็นคอลัมน์
-
จริงไหม?
-
และแน่นอน สเปซคอลัมน์ -- มันอาจไม่
-
ชัดเท่าไหร่ -- สเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส เท่ากับ
-
สแปนของ r1, r2 ไปจนถึง rm
-
จริงไหม?
-
มันเท่ากับสแปนของเจ้าพวกนี้
-
หรือคุณอาจบอกได้เช่นกันว่า, มันเท่ากับสเแปน
-
ของแถวของ A
-
นั่นคือสาเหตุที่มันเรียกว่าสเปซแถว
-
นี่เท่ากับสแปนของแถวของ A
-
สองอย่างนี้เหมือนกัน
-
ทีนี้, พวกนี้คือสแปน
-
นั่นหมายความว่า นี่คือสับสเปซ คือผลรวม
-
เชิงเส้นของคอลัมน์เหล่านี้ทั้งหมด, หรือผลรวม
-
เชิงเส้นของแถวเหล่านี้ทั้งหมด
-
ถ้าเราอยากได้ฐานของมัน, เราก็ต้องหาเซตที่เล็กที่สุด
-
ของเวกเตอร์อิสระเชิงเส้น ที่เราสามารถใช้มัน
-
สร้างคอลัมน์ใดๆ พวกนี้
-
หรือเราสามารถสร้างแถวใดๆ เหล่านี้, ตรงนี้
-
ทีนี้, เกิดอะไรขึ้นเมื่อเราทำ A ในลักษณะ
-
ขั้นบันไดลดรูปตามแถว?
-
เราทำการดำเนินการแถวหลายๆ ครั้ง เพื่อให้มี
-
ลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถว
-
จริงไหม?
-
ดำเนินการแถวไปเรื่อยๆ, และคุณได้อะไร
-
แบบนี้
-
คุณจะได้ขั้นบันไดลดรูปตามแถวของ A
-
ขั้นบันไดลดรูปตามแถวของ A จะเป็น
-
แบบนี้
-
คุณจะได้แถวจุดหมุน, แถวที่
-
มีค่าจุดหมุน
-
สมมุติว่านั่นคือตัวหนึ่ง
-
สมมุติว่านั่นคือตัวหนึ่ง
-
นี่จะมี 0 ลงไปเรื่อยๆ
-
อันนี้จะมี 0
-
ค่าจุดหมุนของคุณต้องไม่ใช่ศูนย์
-
ในคอลัมน์ของมัน
-
และทุกอย่างไปทางซ้ายของมันต้องเป็น 0
-
สมมุติว่าอันนี้ไม่ใช่
-
มีค่าที่ไม่ใช่ 0 อยู่
-
พวกนี้คือ 0
-
เรามีค่าจุดหมุนอีกตัวตรงนี้
-
อย่างอื่นเป็น 0 หมด
-
สมมุติว่าทุกอย่างที่เหลือไม่ใช่ค่าจุดหมุน
-
แล้วคุณมาตรงนี้ และคุณมีแถวจุดหมุน
-
หลายๆ ตัว, หรือค่าจุดหมุนจำนวนหนึ่ง, จริงไหม?
-
และคุณได้อันนี้มาจากการดำเนินการแถว
-
เชิงเส้นกับเจ้าพวกนี้
-
แล้วการดำเนินการแถวเชิงเส้้นเหล่านี้ -- คุณก็รู้, ผมหา
-
3 คูณแถวที่สอง, และผมบวกมันกับแถวที่ 1, นั่นจะ
-
กลายเป็นแถวที่สองอันใหม่ของผม
-
แล้วคุณก็ทำไป แล้วคุณได้พวกนี้ตรงนี้
-
สิ่งเหล่านี้ตรงนี้คือผลรวม
-
เชิงเส้นของเจ้าพวกนั้น
-
หรือวิธีทำอีกอย่างคือ, คุณย้อนการดำเนินการ
-
แถวเหล่านั้น
-
ผมสามารถเริ่มด้วยเจ้านี่ตรงนี้
-
และเราสามารถทำการย้อนการดำเนินการ
-
แถวได้ง่ายๆ
-
การดำเนินการเชิงเส้นใด, คุณสามารถทำการย้อนได้
-
เราเห็นมาหลายครั้งแล้ว
-
คุณสามารถดำเนินการแถวกับเจ้าพวกนี้ เพื่อ
-
ให้ได้เจ้าพวกนี้ทั้งหมดได้
-
หรือวิธีมองอีกอย่างคือว่า, เวกเตอร์พวกนี้ตรงนี้, แถว
-
พวกนี้ตรงนี้, พวกมันสแปนทั้งหมดนี่ -- หรือเวกเตอร์แถว
-
ทั้งหมดนี้สามารถแทนได้ด้วยผลรวมเชิงเส้นของ
-
แถวจุดหมุนตรงนี้
-
แน่นอน, แถวที่ไม่ใช่จุดหมุนของคุณ จะเป็น 0 หมด
-
และพวกนี้จะไม่มีความหมาย
-
แต่, แถวจุดหมุนของคุณ, ถ้าคุณหาผลรวมเชิงเส้น
-
ของพวกมัน, คุณจะย้อนลักษณะขั้นบันไดแล้ว
-
ได้เมทริกซ์ของคุณกลับมา
-
ดังนั้น, เจ้าพวกนี้ทั้งหมดสามารถแทนได้ด้วย
-
ผลรวมเชิงเส้นของพวกมัน
-
และค่าจุดหมุนทั้งหมดนี้ ตามนิยามแล้ว -- อืม
-
เกือบตามนิยามแล้ว -- พวกมันเป็น
-
อิสระเชิงเส้น, จริงไหม?
-
เพราะผมมี 1 ตรงนี้
-
ไม่มีตัวไหนมี 1 ตรงนี้
-
เจ้านี่จึงไม่สามารถแทนได้ด้วยผลรวม
-
เชิงเส้นของตัวอื่น
-
ทำไมผมถึงทำแบบฝึกหัดนี้ด้วย?
-
ตรงนี้, เราเริ่มต้นบอกว่า เราอยากหา
-
ฐานของสเปซแถว
-
เราอยากได้เซตที่เล็กที่สุดของเวกเตอร์อิสระเชิงเส้น
-
ที่สแปนทุกอย่างที่เจ้าพวกนี้สแปนได้
-
ทีนี้, ถ้าเจ้าพวกนี้ทั้งหมด สามารถแทนได้ด้วย
-
ผลรวมเชิงเส้นของเวกเตอร์แถวเหล่านี้ในลักษณะขั้นบันไดลดรูป
-
ตามแถว -- หรือแถวจุดหมุนในลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถว --
-
เจ้าพวกนี้จะเป็นอิสระเชิงส้นทั้งหมด, แล้วพวกมัน
-
จะเป็นฐานที่เข้าท่า
-
แถวจุดหมุนเหล่านี้ตรงนี้, นั่นคือตัวหนึ่ง, นี่
-
คือตัวที่สอง, นี่คือตัวที่สาม, บางทีพวกมัน
-
อาจมีแค่สาม
-
นี่คือตัวอย่างเฉพาะขอผม
-
มันจะเป็นฐานที่เหมาะสมสำหรับสเปซแถว
-
ขอผมเขียนนี่ลงไปนะ
-
แถวจุดหมุนในลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถวของ A เป็นฐาน
-
ของสเปซว่างของ A
-
แล้วสเปซแถวของ A, หรือสเปซ
-
คอลัมน์ของ A ทรานสโพสก็เหมือนกัน
-
สเปซแถวของ A เหมือนกับ
-
สเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส
-
เราเห็นมาหลายครั้งแล้ว
-
ทีนี้, ถ้าเราอยากรู้มิติของสเปซ
-
คอลัมน์คุณ, เราก็แค่นับจำนวนแถวจุดหมุนที่คุณมี
-
คุณก็แค่นับจำนวนแถวจุดหมุน
-
แล้วมิติของสเปซแถวคุณ, ซึ่งก็เหมือนกับ
-
สเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส, จะ
-
เป็นจำนวนของแถวจุดหมุน ที่คุณมีในลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถว
-
หรือ, ถ้าให้ง่ายกว่านั้น, คือจำนวนค่าจุดหมุนที่คุณมี
-
เพราะค่าจุดหมุนทุกค่ามีแถวจุดหมุน
-
แล้วเราสามารถเขียนได้ว่า แรงค์ของ A ทรานสโพส
-
เท่ากับจำนวนค่าจุดหมุนของลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถวของ A
-
จริงไหม?
-
เพราะค่าจุดหมุนทุกจุดตรงกับแถวจุดหมุน
-
แถวจุดหมุนเหล่านั้น เป็นฐานที่เหมาะสมสำหรับสเปซ
-
แถวทั้งหมด, เพราะทุกแถวสามารถสร้างได้จาก
-
ผลรวมเชิงเส้นของเจ้าพวกนี้
-
และเนื่องจากทั้งหมดนี้สามารถ, อะไรก็ตามที่เจ้าพวกนี้
-
สร้างได้, เจ้าพวกนี้ก็สร้างได้
-
ใช้ได้
-
ทีนี้, แรงค์ของ A คืออะไร?
-
นี่คือแรงค์ของ A ทรานสโพส ที่เรา
-
ทำมาถึงตอนนี้
-
แรงค์ของ A เท่ากับมิติของ
-
สเปซคอลัมน์ของ A
-
หรือ, คุณบอกได้ว่า มันคือจำนวนเวกเตอร์ในฐาน
-
สำหรับสเปซคอลัมน์ของ A
-
แล้วถ้าเราเอาเมทริกซ์ A เดิมที่เราใช้บนนี้มา, และเรา
-
เขียนมันเป็นเวกเตอร์คอลัมน์หลายๆ ตัวแทน, ได้ c1, c2,
-
ไปจนถึง cn
-
เรามี n คอลัมน์ตรงนี้
-
สเปซคอลัมน์ก็คือสับสเปซ
-
ที่สแปนโดยเจ้าพวกนี้ทั้งหมดตรงนี้, จริงไหม?
-
สแปนโดยเวกเตอร์คอลัมน์พวกนี้แต่ลตัว
-
แล้วสเปซคอลัมน์ของ A เท่ากับสแปนของ c1, c2
-
ไปจนถึง cn
-
นั่นคือนิยามของมัน
-
แต่เราอยากรู้จำนวนของเวกเตอร์ฐาน
-
และเราเห็นมาก่อนแล้ว -- เราทำมาหลายครั้งแล้ว --
-
เวกเตอร์ฐานที่เหมาะสมคืออะไร
-
ถ้าเราเขียนมันในลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถว, และคุณมี
-
ค่าจุดหมุน และคอลัมน์จุดหมุนที่ตรงกัน,
-
ค่าจุดหมุน กับคอลัมน์จุดหมุนที่ตรงกัน
-
ของพวกมันแบบนั้น
-
บางทีอันนั้นเป็นแบบนั้น, แล้วอันนี้ไม่ใช่,
-
แล้วอันนี้ใช่
-
คุณก็จะได้เวกเตอร์จุดหมุนจำนวนหนึ่งมา
-
-
-
ขอผมใช้อีกสีหนึ่งตรงนี้นะ
-
เมื่อคุณเขียน A ในลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถว, เรา
-
รู้ว่าเวกเตอร์ฐาน, หรือคอลัมน์ฐานที่สร้าง
-
ฐานสำหรับสเปซคอลัมน์ของคุณ, คือคอลัมน์
-
ที่ตรงกับคอลัมน์จุดหมุน
-
แล้วคอลัมน์แรกตรงนี้คือคอลัมน์จุดหมุน, แล้วเจ้านี่
-
จะเป็นเวกเตอร์ฐาน
-
คอลัมน์ที่สอง, เจ้านี่ก็เป็นเวกเตอร์จุดหมุนด้วย
-
หรือบางทีตัวที่สี่ตรงนี้, เจ้านี่ก็เป็น
-
เวกเตอร์จุดหมุนด้วย
-
ดังนั้นโดยทั่วไป, เราก็บอกว่า เฮ้, ถ้าคุณอยากนับ
-
จำนวนเวกเตอร์ฐาน -- เพราะเราไม่ต้องรู้
-
ว่าเวกเตอร์ฐานคืออะไร เวลาหาแรงค์
-
เราแค่ต้องรู้จำนวนของมัน
-
แล้วคุณบอกว่า, ทีนี้, สำหรับคอลัมน์จุดหมุนทุกตัวตรงนี้, เราจะ
-
เวกเตอร์ฐานตรงนี้
-
เราก็แค่นับจำนวนคอลัมน์จุดหมุน
-
แต่จำนวนของคอลัมน์จุดหมุน เท่ากับ
-
จำนวนค่าจุดหมุน ที่เรามี. เพราะค่าจุดหมุน
-
ทุกค่ามีคอลัมน์ของมันเอง
-
เราก็บอกได้ว่า แรงค์ของ A เท่ากับจำนวน
-
ค่าจุดหมุนในลักษณะขั้นบันไดลดรูปตามแถวของ A
-
และ, อย่างที่คุณเห็นได้ชัดแล้ว, นั่นเหมือนกับ
-
สิ่งที่เราสรุปไปว่า เท่ากับแรงค์ของ A
-
ทรานสโพส -- คือมิติของ
-
สเปซคอลัมน์ของ A ทรานสโพส
-
หรือมิติของสเปซว่างของ A
-
เราจึงสามารถเขียนสรุปได้แล้ว
-
แรงค์ของ A ย่อมเท่ากับแรงค์ของ
-
A ทรานสโพสแน่นอน
-
-