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2x2 Rotationsmatrix berechnen

Universität / Fachhochschule

Matrizenrechnung

Tags: Matrizenrechnung, Rotationsmatrix

 
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uLtRa1

uLtRa1 aktiv_icon

14:26 Uhr, 05.06.2012

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Hallo zusammen,

Aufgabenstellung: Berechnen Sie die 2x2-Rotationsmatrix, die einer Linksdrehung um den Nullpunkt im R2 um 30 Grad entspricht.

Ich habe absolut keine Ahnung, wie ich hierbei vorgehen muss. Würde mich freuen, wenn ihr mir helfen könntet.

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Paulus

Paulus

14:38 Uhr, 05.06.2012

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Hallo Ultra

die Drehung um den Ursprung ist eine lineare Abbildung.

Wenn man die Matrix einer lineare Abbildung schreiben will, gilt die Merkregel: die Spalten der Matrix sind die Koordinaten der Bilder der Basisvektoren.

Also ein Linksdrehung um der Winkel α führt den Punkt (10)(1. Basisvektor) in den Punkt (cosαsinα).

Ebenso den Punkt (01)(2. Basivektor) in den Punkt (-sinαcosα).

Damit hast du folgende Matrix:

(cosα-sinαsinαcosα)

Hier kannst du dann einfach für α 30° einsetzen.

Gruss

Paul


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prodomo

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14:40 Uhr, 05.06.2012

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Stelle einen Vektor in Polarform dar. x=(rcos(φ)rsin(φ)). r ist |x|. Bei einer Drehung um 30 Grad wird aus φ der neue Winkel φ+30 Grad. Jetzt löse cos(φ+30 Grad) mit dem Additionstheorem auf, sin ebenso. Zerlege dann das Ergebnis so, dass du die Drehmatrix herauslesen kannst.
uLtRa1

uLtRa1 aktiv_icon

15:38 Uhr, 07.06.2012

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Vielen Dank euch Beiden!
Wie würde man dann die 3x3 Rotationsmatrix im R3 um die z-Achse mit 30° berechnen?
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prodomo

prodomo aktiv_icon

15:51 Uhr, 07.06.2012

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Ebenso, aber z bleibt konstant, nur x und y werden wie vorher abgebildet. In den beiden ersten Zeilen ist also der dritte Koeffizient 0, in der letzten sind die beiden ersten 0.
uLtRa1

uLtRa1 aktiv_icon

18:56 Uhr, 10.06.2012

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Ok, dann müsste nach deiner Aussage meine Matrix so aussehen:

X,X,0
X,X,0
0,0,1

Wenn ich jetzt dort, wo die X stehen meine errechnete 2x2 Matrix einsetze, bekomme ich

cosa,-sina,0
sina,cosa,0
0,0,1

wäre das richtig? Wie kann ich Matrizen schreiben? Habe das leider nicht hingekriegt.

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