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正交变换


正交变换是一个 线性变换 T:V->V,它保持 对称内积。 特别地,正交变换(技术上来说,是正规正交变换)保持向量的长度和向量之间的角度。

 <v,w>=<Tv,Tw>.
(1)

此外,正交变换要么是刚性旋转,要么是非正常旋转(旋转后跟一个翻转)。 (先翻转再旋转可以通过先反向旋转再翻转来实现。)正交变换对应于正交矩阵,并可以使用正交矩阵表示。

正规正交变换的集合构成正交群,并且正规正交变换可以通过正交矩阵实现。

三维空间中的任何线性变换

x_1^'=a_(11)x_1+a_(12)x_2+a_(13)x_3
(2)
x_2^'=a_(21)x_1+a_(22)x_2+a_(23)x_3
(3)
x_3^'=a_(31)x_1+a_(32)x_2+a_(33)x_3
(4)

满足正交性条件

 a_(ij)a_(ik)=delta_(jk),
(5)

其中使用了爱因斯坦求和约定,并且 delta_(ij)克罗内克 delta,则是一个正交变换。 如果 A:R^n->R^n 是一个正交变换,那么 det(A)=+/-1


另请参阅

非正常旋转, 内积, 李群, 线性变换, 洛伦兹变换, 矩阵, 正交矩阵, 正交群, 正交性条件, 旋群, 旋转, 对称二次型

此条目由 Todd Rowland 贡献

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请引用为

Rowland, Todd. “正交变换。” 来自 Web 资源,由 Eric W. Weisstein 创建。 https://mathworld.net.cn/OrthogonalTransformation.html

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