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在上節(jié),有個問題:向量分量的轉換方式 與 新舊基底的轉換方式相反
用例子來感受一下,
空間中一向量V,即該空間的一個基底:e1、e2
v = e1 + e2
現(xiàn)把基底 e1 、 e2 放大兩倍。變成?
基向量放大了兩倍, 但對于向量v? ,其向量組件縮小了兩倍。
它們兩個 做了相反的事, 基向量放大,? 某向量的向量組件縮小。? 但V是不變的。
當使用新的基向量測量V時,V看起來更小,因為基向量變大了兩倍
另一個例子:
舊基底:e1 、 e2 ; 新基底:。?
向量V
V 由大約相等的部分 e1 、e2組成, 且V與e1、e2的夾角大致相等。 意味著每個方向上的組件大致相同;
現(xiàn)順時針選擇這對基底, 使得V與的夾角? 大于 V與
的夾角。? ?V不變
但V現(xiàn)在與相比,V更接近
?,? 這時,組件做了相反的事,V = x
?+y
x肯定是 < y 的
回到上節(jié)最后那部分的內(nèi)容,
當向量分量的行為方式? 與 基向量的行為? 相反 時,當基變大時,這是 完全有意義的。
意義:當基變大時,分量會縮小; 當基底向一個方向旋轉時,組件 會向另一個方向旋轉。
無論基底做什么,組件都會做 相反 的事。
通過這兩個例子, 就能對2D中會發(fā)生這種相反的行為有了一定直覺。
那是否是在任何維度都如此呢?
證明 :(當然也是針對向量,舊基、新基的行為,組件的行為)
利用這個,以及之前的前向變換和后向變換。
代入,化簡
以上就證明了,為從 舊組件 轉移到 新組件, 我們實際上是 使用了? 后向轉換(Backward)
類似的,從新組件 轉移到舊組件, 使用 向前轉換(Forward)
現(xiàn)在因為向量分量的行為? 與? 基向量相反,
我們說 向量分量 是 Contra-variant
(向量是 逆變張量? vectors are contravariant tensors)
規(guī)定:
?上述形式,改為:
這里向量V 已經(jīng)被我們用 新基的線性組合或者舊基的線性組合寫出,
但這些向量組件,因為它們是 CONTRA-variant。
我們將在編寫方式上做點? 改變,
把組件()的索引i寫到字母v右上方,即??
通過寫在右上角,提醒 我們 組件是逆變的。
注意哦,把系數(shù)的i放到右上角, 其仍然是索引值,表示第 i 個,而不是 指數(shù)
基向量的索引是在右下角, 向量組件的索引在右上角,在某種程度上提醒了它們的行為方式相反