10 svar
282 visningar
lund behöver inte mer hjälp
lund 529
Postad: 26 apr 2020 03:05

Vridning kring normal

Hej, jag ska lösa följande uppgift inom linjär algebra

Jag har lyckats tagit fram projiceringen av u på det plan men n=(1,2,5)n=(1,2,5) och fått denne till

P = 1/30  1/15  1/6 
       1/15  2/15  1/3
        1/6    1/3    5/6

Men jag skulle behöva hjälp med hur man utför vridningen för att få fram matris A, jag är medveten om rotationsmatrisen för rotation kring basvektorerna, går den att använda här? Jag undrar även då hur jag ska ta hänsyn till normalen till det givna planet (x,y,z)(x,y,z) i rotationen? Jag har tidigare bara beräknat rotationer med en given vinkel och ingen normal där jag endast använt mig av basvektorerna samt vinkeln.

Notis: Om min matris P ser felaktig säg gärna till.                                                                   

AlvinB 4014
Postad: 26 apr 2020 09:33

Din matris PP ser tyvärr fel ut. Det ser ut som om du glömt att projektionen på ett plan ges av v-vn\vec{v}-\vec{v}_{\vec{n}}, inte bara vn\vec{v}_{\vec{n}}.

lund 529
Postad: 26 apr 2020 15:52

Okej tack för informationen, jag använde mig utav följande formel för projektion när jag tog fram matrisen:

Om vi tar det från början, vad är skillnaden på formen som du angav AlvinB och på formen som jag bifogade, det vill säga när använder man vilken? Är den jag använde först projektionen på en linje?

PATENTERAMERA 5988
Postad: 26 apr 2020 16:04

Din formel projicerar på normalen, medan AlvinB projicerar på planet som är vinkelrät mot normalen.

lund 529
Postad: 26 apr 2020 16:21 Redigerad: 26 apr 2020 16:27

Tack! För att verkligen förstå detta med projektion undrar jag hur vet man när man ska använda vilken formeln? Det vill säga när man ska projicera på normalen och när man ska projicera på planet som är vinkelrät mot normalen? Exempelvis i denna fråga från pluggakuten https://www.pluggakuten.se/trad/hjalp-avbildningsmatris-och-projicering/ används formeln som jag angav för projektion och jag ser inte någon skillnad i frågeställningen.

Har iallfall fått fram den korrekta matrisen:

P= 1/30 [ 29 -2 -5
                 -2 26 -10
                 -5 -10 5  ]

Och nu återstår endast en vridning ett halvt varv kring normalen till planet (x,y,z)=s(1,0,0)+t(1,1,1) ska jag börja med att ta fram den normalen?

AlvinB 4014
Postad: 26 apr 2020 18:33 Redigerad: 26 apr 2020 19:10

Tråden du länkar till är lite rörig, men där sägs faktiskt samma sak (Dr.G säger att P=I-N, vilket bara är att annat sätt att formulera det jag sade). Kan du se geometriskt varför projektion på ett plan ges just av v-vn\vec{v}-\vec{v}_{\vec{n}}?

För den andra delen av avbildningen är det klokt att börja med att bestämma normalvektorn (tänk kryssprodukt om du fastnar). Att beskriva rotationer kring godtyckliga axlar är svårt, men det är enkelt att beskriva rotationer kring koordinataxlarna (basvektorerna). Mitt tips är då att du försöker hitta en bas (helst ortonormal, så att längder och dylikt bevaras) som gör att rotation kring normalvektorn istället blir rotation kring en koordinataxel.

EDIT: Eller nu när jag räknade på det kom jag på något. Det jag skrev ovan (som jag nu stryker över) hade varit metoden att köra på ifall vi fått i uppgift att exempelvis rotera kring vektorn med vinkeln π/3\pi/3 (eller vilken annan vinkel som helst utom π\pi eller 2π2\pi), men jag inser nu att vinkeln π\pi, ett halvt varv, gör problemet mycket enklare (förmodligen medvetet av uppgiftsskaparen). Jag ger därför en enkel mening som ledtråd:

En rotation ett halvt varv kring en linje (eller en vektor) är samma sak som spegling i linjen (eller vektorn).

lund 529
Postad: 26 apr 2020 20:02

Tack för att du förtydligade, jag läste tråden nu igen och förstod att de även gjort på samma sätt som du sade. Som jag förstår det, nu i efterhand, så tar man v-vnv-v_n för att efter projektionen av v på n få ner den till planet med hjälp av subtraktionen?

Bra information, jag tog fram normalvektorn n=(0,-1-1)n=(0,-1-1) och använde formeln för spegling 2projn(v)-v2proj_n(v)-v och verkar både ha förstått uppgiften och fått till den rätt. Stort tack!

PATENTERAMERA 5988
Postad: 26 apr 2020 20:03

Kolla här om du skulle råka ut för elakare vinklar i framtiden.

https://en.wikipedia.org/wiki/Rodrigues%27_rotation_formula

AlvinB 4014
Postad: 26 apr 2020 20:12
lund skrev:

Tack för att du förtydligade, jag läste tråden nu igen och förstod att de även gjort på samma sätt som du sade. Som jag förstår det, nu i efterhand, så tar man v-vnv-v_n för att efter projektionen av v på n få ner den till planet med hjälp av subtraktionen?

Just precis.

lund 529
Postad: 26 apr 2020 23:25
PATENTERAMERA skrev:

Kolla här om du skulle råka ut för elakare vinklar i framtiden.

https://en.wikipedia.org/wiki/Rodrigues%27_rotation_formula

Stort tack! Ska definitivt spara denna länken!

lund 529
Postad: 26 apr 2020 23:26
AlvinB skrev:
lund skrev:

Tack för att du förtydligade, jag läste tråden nu igen och förstod att de även gjort på samma sätt som du sade. Som jag förstår det, nu i efterhand, så tar man v-vnv-v_n för att efter projektionen av v på n få ner den till planet med hjälp av subtraktionen?

Just precis.

Då förstår jag, väldigt nyttig information!

Stort tack för hjälpen!

Svara
Close