2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3  След.
 
 Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение16.05.2014, 00:34 


08/05/14
30
Доброго времени суток.

Помогите довести до ума, пожалуйста, задачу.

Задача:
Составить матрицу поворота четырехмерного пространства на угол $\pi/3$ вокруг плоскости
$x=0$
$y+z+t=0$
в базисе из единичных векторов.

Мои соображения:
Итак, у нас пространство $(x,y,z,t)$.
Первое условие выполняет матрица поворота:

\begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & \cos \varphi   & \sin \varphi    & 0 \\ 0 & -\sin  \varphi  & \cos  \varphi   & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \end{pmatrix}

Как описать второе условие?
И после этого матрицы перемножаются вроде же, ну и вместо $\varphi$ надо вставить наверное $\pi/3$?
Я правильно рассуждаю?

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение16.05.2014, 00:41 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/05/06
13438
с Территории
Составьте ортонормированный базис, два вектора которого да будут лежать в этой плоскости, а другие два - нет. Составьте матрицы перехода к этому базису и обратно. И умножьте матрицу поворота на них с разных сторон.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение16.05.2014, 00:48 


08/05/14
30
ИСН в сообщении #863774 писал(а):
Составьте ортонормированный базис, два вектора которого да будут лежать в этой плоскости, а другие два - нет. Составьте матрицы перехода к этому базису и обратно. И умножьте матрицу поворота на них с разных сторон.


Увы, я плохо понял, что мне требуется сделать

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение16.05.2014, 08:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
StahisT в сообщении #863776 писал(а):
Увы, я плохо понял, что мне требуется сделать

Увы, вы и с задачей плохо поняли, что требуется сделать.

Ваша матрица совершает поворот вокруг плоскости
$\begin{cases}y=0\\z=0\end{cases}$
(то есть, оба уравнения относятся к одному геомерическому объекту - 2-мерной плоскости, а не являются двумя условиями). Вместо этого, вам нужно совершить поворот вокруг плоскости
$\begin{cases}x=0\\y+z+t=0\end{cases}$
Это можно сделать не подбором, а только вычислением. Причём, если вы будете подбирать только известные вам матрицы поворота вокруг плоскостей, ориентированных по осям координат, то вас ждёт неуспех: искомая не входит в их множество.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение16.05.2014, 16:35 


08/05/14
30
Munin в сообщении #863837 писал(а):
StahisT в сообщении #863776 писал(а):
Увы, я плохо понял, что мне требуется сделать

Увы, вы и с задачей плохо поняли, что требуется сделать.

Ваша матрица совершает поворот вокруг плоскости
$\begin{cases}y=0\\z=0\end{cases}$
(то есть, оба уравнения относятся к одному геомерическому объекту - 2-мерной плоскости, а не являются двумя условиями). Вместо этого, вам нужно совершить поворот вокруг плоскости
$\begin{cases}x=0\\y+z+t=0\end{cases}$
Это можно сделать не подбором, а только вычислением. Причём, если вы будете подбирать только известные вам матрицы поворота вокруг плоскостей, ориентированных по осям координат, то вас ждёт неуспех: искомая не входит в их множество.


Можете объяснить на пальцах, как это всё сделать? В учебниках всё слишком обобщённо, сложно применить теорию к конкретной задаче. Да и тема пролетела мельком, без нормальной практики( а сделать хочется, очень)

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение16.05.2014, 16:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10909
Crna Gora
Первый шаг:
ИСН в сообщении #863774 писал(а):
Составьте ортонормированный базис, два вектора которого да будут лежать в этой плоскости, а другие два - нет.
Проделайте это, пожалуйста, и покажите, что получилось.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение17.05.2014, 12:45 


08/05/14
30
svv в сообщении #864010 писал(а):
Первый шаг:
ИСН в сообщении #863774 писал(а):
Составьте ортонормированный базис, два вектора которого да будут лежать в этой плоскости, а другие два - нет.
Проделайте это, пожалуйста, и покажите, что получилось.


а как это сделать?

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение17.05.2014, 12:55 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


18/01/13
12065
Казань
АПВОВНВ
Что именно вам непонятно? Как найти векторы, лежащие в плоскости? Как их ортогонализовать? Как найти векторы, ортогональные плоскости?

(Оффтоп)

что такое вектор, плоскость и ортогональность?

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение17.05.2014, 14:16 


08/05/14
30
provincialka в сообщении #864295 писал(а):
АПВОВНВ
Что именно вам непонятно? Как найти векторы, лежащие в плоскости? Как их ортогонализовать? Как найти векторы, ортогональные плоскости?

(Оффтоп)

что такое вектор, плоскость и ортогональность?


Всё по чуть-чуть. Хочу разобраться в этом.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение17.05.2014, 15:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Нет, ну пока вы не разберётесь, что такое плоскость, вы не решите эту задачу. Всё по чуть-чуть, но всё-таки в некоторой последовательности, а не задом наперёд.

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 15:46 


08/05/14
30
provincialka в сообщении #864295 писал(а):
АПВОВНВ
Что именно вам непонятно? Как найти векторы, лежащие в плоскости? Как их ортогонализовать? Как найти векторы, ортогональные плоскости?

(Оффтоп)

что такое вектор, плоскость и ортогональность?


Вот два лежащие в плоскости, а два нет. Что дальше?

\begin{pmatrix} 0 \\ -3 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0 \\ -2 \\ -1 \\ 3 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0 \\ 0 \\ 0 \\ 1 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix}

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 16:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
В какой плоскости?

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 16:21 


08/05/14
30
Munin в сообщении #864838 писал(а):
В какой плоскости?

$\begin{cases}x=0\\y+z+t=0\end{cases}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 16:27 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Окей, это уже прогресс. Теперь ортогонализуйте.

-- 18.05.2014 17:28:01 --

(Второй первому, третий - первым двум, четвёртый - первым трём.)

 Профиль  
                  
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 18:18 


08/05/14
30
Munin в сообщении #864847 писал(а):
Окей, это уже прогресс. Теперь ортогонализуйте.

-- 18.05.2014 17:28:01 --

(Второй первому, третий - первым двум, четвёртый - первым трём.)


получилось так....

$\begin{pmatrix} 0 \\ -3 \\ 1 \\ 2 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0 \\ 1 \\ -5 \\ 4 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 0 \\ 13 \\ -37 \\ 38 \end{pmatrix} \begin{pmatrix} 1 \\ 0 \\ 0 \\ 0 \end{pmatrix}$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 44 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group