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




На страницу 1, 2, 3  След.
 
 Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение16.05.2014, 00:34 
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?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 
 
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 16:20 
Аватара пользователя
В какой плоскости?

 
 
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 16:21 
Munin в сообщении #864838 писал(а):
В какой плоскости?

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

 
 
 
 Re: Поворот 4-мерного пространства вокруг плоскости
Сообщение18.05.2014, 16:27 
Аватара пользователя
Окей, это уже прогресс. Теперь ортогонализуйте.

-- 18.05.2014 17:28:01 --

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

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

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

 
 
 [ Сообщений: 44 ]  На страницу 1, 2, 3  След.


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