设vec(x)为向量,使得vec(x)=(-1,1),“并且让”R(θ)= [(costheta,-sintheta),(sintheta,costheta)],即旋转操作员。对于θ= 3 / 4pi,找到vec(y)= R(theta)vec(x)?制作一个显示x,y和θ的草图?

设vec(x)为向量,使得vec(x)=(-1,1),“并且让”R(θ)= [(costheta,-sintheta),(sintheta,costheta)],即旋转操作员。对于θ= 3 / 4pi,找到vec(y)= R(theta)vec(x)?制作一个显示x,y和θ的草图?
Anonim

结果是逆时针旋转。你猜多少度?

#T:RR ^ 2 | - > RR ^ 2# 是一个线性变换,在哪里

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

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

#vecx = << -1,1 >>。#

请注意,此转换表示为 变换矩阵 #R(THETA)#.

这意味着什么 #R· 是表示旋转变换的旋转矩阵,我们可以相乘 #R· 通过 #vecx# 完成这一转变。

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

#MxxK##KxxN# 矩阵,结果是一个 #COLOR(绿色)(MxxN)# 矩阵,在哪里 #M# 是个 维度和 #N# 是个 尺寸。那是:

#(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)) #

因此,对于 #2xx2# 矩阵乘以a #1xx2#,我们必须转置矢量得到一个 #2xx1# 列向量,给我们一个答案是一个 # mathbf(2xx1)# 列向量.

将这两者相乘得出:

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

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

接下来,我们可以插入 #theta =(3pi)/ 4# 得到:(我假设是正确的角度):

#color(蓝色)(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))#

#= color(blue)((0),( - sqrt2))#

现在,让我们用图表来看看它是什么样的。我可以说它是一个 逆时针旋转在确定转换后的载体后。

的确,逆时针旋转了 #135^@#.

挑战:也许你可以考虑矩阵是什么时候会发生什么 #(costheta,sintheta),( - sintheta,costheta)# 代替。你认为它会顺时针吗?