3 svar
69 visningar
annapn 3
Postad: 29 dec 2023 10:47

Matris för linjär avbildning vid spegling och projicering

Jag behöver hjälp med följande uppgift

Bestäm matrisen A för den linjära avbildning T: R^3 -> R^3 som definieras av att man först speglar i planet 5*x_1-2*x_2+x_3=0 och sedan projicerar ner på planet 6*x_1+2x_2+x_3=0 . (Positivt orienterat ON-system).

Jag har fått hjärnsläpp, jag har kommit fram till att jag vill få fram matrisen för speglingen S och matrisen för projiceringen P och sedan ta P*S för att få fram matris A. Normalen för speglingen (5, -2, 1) och för  projiceringen (6, 2, 1) vet jag att jag ska använda mig av.

Jag har börjat såhär
x = x_1+5t
y=x_2-2t
z=x_3+t
satt in detta i planets ekvation
5(x_1+5t)-2(x_2+2t)+(x_3+t)=0
Får sen ut att t = 1/30 (-5x_1+2x_2-x_3)

Men inser att jag någonstans redan här är fel ute. Är det någon som kan hjälpa mig in i rätt riktning?

D4NIEL Online 2632
Postad: 29 dec 2023 13:10 Redigerad: 29 dec 2023 13:25

Just nu har du ställt dig i punkten (x1,x2,x3)(x_1,x_2,x_3) och sedan tagit tt steg i normalens riktning. Det är åt fel håll och du vet inte hur långt du ska gå.

Du har hamnat i  punkten (x1,x2,x3)+t(5,-2,1)(x_1,x_2,x_3)+t(5,-2,1), men du vill hamna i den blå punkten (x1',x2',x3')(x_1^\prime,x_2^\prime,x_3^\prime). Dessutom försöker du sätta in punkten i planets ekvation, det ska du inte göra.

En vanlig formel man använder sig av för spegling är x'=x-2n·xn2n\vec{x}^\prime = \vec{x}-2\frac{\vec{n}\cdot\vec{x}}{\|\vec{n}\|^2}\vec{n}. Den betyder att man ställer sig i punkten (x1,x2,x3)(x_1,x_2,x_3) och sedan går -2 lagom långa steg ned till den blå punkten.

Men jag rekommenderar att du försöker förstå varifrån formeln kommer, t.ex. genom att leta upp formeln eller avsnittet om spegling i din lärobok / dina föreläsningsanteckningar.

Sedan kan du spegla basvektorerna en och en för att hitta speglingens matris.

annapn 3
Postad: 29 dec 2023 13:34

Okej tack för förståelsen, då är jag helt ute och cyklar med andra ord. 
Mycket pedagogisk bild, nu förstår jag bättre vad det är jag ska göra. 
I formeln för spegling som du skrev är n=normalen om jag tolkar rätt men vad står x för? Ska jag sätta in värdet för x_1, x_2 och x_3 där?

D4NIEL Online 2632
Postad: 29 dec 2023 13:56 Redigerad: 29 dec 2023 14:07

Ja, x\vec{x} är punkten du vill spegla, x=(x1,x2,x3)\vec{x}=(x_1,x_2,x_3) och n\vec{n} är planets normal. Du vill gå 2 lagom långa steg ned till den blå punkten. Man normerar genom att dela med normalens längd i kvadrat som du ser i formeln. Det gör steget exakt lagom långt (man projicerar egentligen x\vec{x} på normalen, ett annat sätt att skriva det är x'=x-2Projn(x)\mathbf{x}^\prime=\mathbf{x}-2\mathrm{Proj}_{\mathbf{n}}(\mathbf{x})).

Svara Avbryt
Close