Niech vec (x) będzie wektorem, takim, że vec (x) = ( 1, 1), „i niech” R (θ) = [(costheta, -sintheta), (sintheta, costheta)], czyli Rotacja Operator. Dla theta = 3 / 4pi znajdź vec (y) = R (theta) vec (x)? Utwórz szkic pokazujący x, y i θ?

Niech vec (x) będzie wektorem, takim, że vec (x) = ( 1, 1), „i niech” R (θ) = [(costheta, -sintheta), (sintheta, costheta)], czyli Rotacja Operator. Dla theta = 3 / 4pi znajdź vec (y) = R (theta) vec (x)? Utwórz szkic pokazujący x, y i θ?
Anonim

Okazuje się, że jest to obrót w lewo. Czy wiesz, o ile stopni?

Pozwolić #T: RR ^ 2 | -> RR ^ 2 # być transformacją liniową, gdzie

#T (vecx) = R (theta) vecx, #

#R (theta) = (costheta, -sintheta), (sintheta, costheta), #

#vecx = << -1,1 >>. #

Zauważ, że ta transformacja była reprezentowana jako macierz transformacji #R (theta) #.

Od tego czasu to znaczy # R # jest macierzą rotacji, która reprezentuje transformację rotacyjną, możemy pomnożyć # R # przez # vecx # aby dokonać tej transformacji.

# (costheta, -sintheta), (sintheta, costheta) xx << -1,1 >> #

Na # MxxK # i # KxxN # macierz, wynikiem jest #color (zielony) (MxxN) # macierz, gdzie # M # jest rząd wymiar i # N # jest kolumna wymiar. To jest:

# (y_ (11), y_ (12),…, y_ (1n)), (y_ (21), y_ (22),…, y_ (2n)), (vdots, vdots, ddots, vdots), (y_ (m1), y_ (m2), …, y_ (mn)) #

# = (R_ (11), R_ (12),…, R_ (1k)), (R_ (21), R_ (22),…, R_ (2k)), (vdots, vdots, ddots, vdots), (R_ (m1), R_ (m2), …, R_ (mk)) xx (x_ (11), x_ (12),…, x_ (1n)), (x_ (21), x_ (22), …, x_ (2n)), (vdots, vdots, ddots, vdots), (x_ (k1), x_ (k2), …, x_ (kn)) #

Dlatego za # 2xx2 # macierz pomnożona przez a # 1xx2 #, musimy transponować wektor, aby uzyskać # 2xx1 # wektor kolumnowy, dając nam odpowiedź a # Mathbf (2xx1) # wektor kolumnowy.

Mnożenie tych dwóch daje:

# (costheta, -sintheta), (sintheta, costheta) xx (- 1), (1) #

# = (-costheta - sintheta), (- sintheta + costheta) #

Następnie możemy podłączyć #theta = (3pi) / 4 # (zakładam, że jest to prawidłowy kąt), aby uzyskać:

#color (niebieski) (T (vecx) = R (theta) vecx) #

# = R (theta) (- 1), (1) #

# = (-cos ((3pi) / 4) - sin ((3pi) / 4)), (- sin ((3pi) / 4) + cos ((3pi) / 4)) #

# = (-cos135 ^ @ - sin135 ^ @), (- sin135 ^ @ + cos135 ^ @) #

# = (- (- sqrt2 / 2) - sqrt2 / 2), (- sqrt2 / 2 + (-sqrt2 / 2)) #

# = kolor (niebieski) ((0), (- sqrt2)) #

Teraz zróbmy to, aby zobaczyć, jak to wygląda. Mogę powiedzieć, że to jest obrót w lewo, po określeniu transformowanego wektora.

Rzeczywiście, obrót w lewo o #135^@#.

WYZWANIE: Może zastanowisz się, co się stanie, gdy macierz # (costheta, sintheta), (- sintheta, costheta) # zamiast. Czy uważasz, że będzie zgodny z ruchem wskazówek zegara?