Lad vec (x) være en vektor, sådan at vec (x) = (-1, 1), "og lad" R (θ) = [(costheta, -sintheta), (sintheta, costheta)], der er Rotation Operatør. For theta = 3 / 4pi find vec (y) = R (theta) vec (x)? Lav en skitse, der viser x, y og θ?

Lad vec (x) være en vektor, sådan at vec (x) = (-1, 1), "og lad" R (θ) = [(costheta, -sintheta), (sintheta, costheta)], der er Rotation Operatør. For theta = 3 / 4pi find vec (y) = R (theta) vec (x)? Lav en skitse, der viser x, y og θ?
Anonim

Dette viser sig at være en rotation mod uret. Kan du gætte ved hvor mange grader?

Lade #T: RR ^ 2 | -> RR ^ 2 # være en lineær transformation, hvor

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

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

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

Bemærk at denne transformation var repræsenteret som transformationsmatrix #R (theta) #.

Hvad det betyder er siden # R # er rotationsmatrixen som repræsenterer den roterende transformation, vi kan formere # R # ved # Vecx # for at opnå denne transformation.

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

Til en # MxxK # og # KxxN # matrix, resultatet er en #COLOR (grøn) (MxxN) # matrix, hvor # M # er række dimension og # N # er kolonne dimension. Det er:

y_ (21), y_ (22), …, y_ (2n)), (vdots, vdots, ddots, vdots), (y_ (m1), y_ (m2), …, y_ (mn))

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)) #

Derfor for a # 2xx2 # matrix multipliceret med a # 1xx2 #, vi skal omsætte vektoren for at få en # 2xx1 # kolonne vektor, giver os et svar, der er a # Mathbf (2xx1) # kolonnevektor.

Multiplicere disse to giver:

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

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

Dernæst kan vi tilslutte #theta = (3pi) / 4 # (som jeg antager er den korrekte vinkel) at få:

#farve (blå) (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)) # #

# = farve (blå) ((0), (- sqrt2)) # #

Lad os nu grave dette for at se, hvordan dette ser ud. Jeg kan fortælle, at det er en mod uret rotationefter bestemmelse af den transformerede vektor.

Faktisk drejes mod uret af #135^@#.

Udfordring: Måske kan du overveje, hvad der sker, når matrixen er # (costheta, sintheta), (- sintheta, costheta) # i stedet. Tror du det vil være med uret?