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Frage zu drehmatrix im R^3

Universität / Fachhochschule

Determinanten

Matrizenrechnung

Tags: Determinant, Matrizenrechnung

 
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lars174

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11:59 Uhr, 03.06.2017

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Hallo die Aufgabe sei im Bild.
Wir haben in der Vo folgendes zu Drehmatrizen notiert :
Orthogonale mtarix O=[v1,v2,v3] heißt orthogonal wenn gilt :O*Ot=E
i) Eine orthogonale Matrix der Form :A=v1*v1t+α*(v2*v2t+v3*v3t)+β*(v3*v2t-v2*v3t) heißt Drehmatrix im R^3 mit der Drehachse v1 und Drehwinkel φ , mit cos(φ)=α und sin(φ)=β.

Eigenwerte sind hier (1,λ,λ`) wobei der letzte der konjugiert komplexe ist .

Eigenvektoren v1 zu EW 1 , w=v3+i*v2 zu EW λ=α+i*β und w´=v3-i*v2 zu EW λ´=α-I*β

wir haben über Eigenwerte und EIgenvektoren usw eine Herleitung der obigen Form von A gemacht und diese dann Drehmatrix gennant .

ii) eine beliebige Drehmatrix O für die gilt mit T=[v1,v2,v3] wobei v1,v2,v3 spalten von T sind dass : TtOT=D wobei D so ausiehet wie im 2ten Bild.

bei 1 dann) was ich mir überlegt habe :

wenn 1=det(A)=λ1*λ2*λ3 und wegen A orthogonal ist λi=1 ( Eigenwerte liegen am komplexen einheitskreis) , dann gibt es einen Eigenwert λ=1
und λ1=λ2´ sodass λ1*λ2=1 dann folgt aber laut unserer VO i) . und A währe eine Drehmatrix der obigen Form.

wenn nun A orthogonal und eine Drehmatrix ist dann hat man ebenso die Eigenwerte :(1,λ,λ´) und (det(A)=1*λ*λ`=1*1=1

bei 2)
ist mir noch nicht wirklich was eingefallen leider.

danke !



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