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Matrix der Spiegelung berechnen

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valentina2013

valentina2013 aktiv_icon

14:36 Uhr, 12.06.2014

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Hallo,

ich möchte folgende Aufgabe lösen: Berechnen Sie die Matrix der Spiegelung in der Ebene x1+x2-x3=0

wie mache ich das?
Online-Nachhilfe in Mathematik
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

14:45 Uhr, 12.06.2014

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Nehme Standardbasisvektoren (1,0,0),(0,1,0) und (0,0,1) uns schaue, was mit ihnen passiert. So findest Du Spalten der Matrix.
valentina2013

valentina2013 aktiv_icon

14:51 Uhr, 12.06.2014

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Soll ich quasi ausrechnen wie ich von (1,0,0) zu (1,1,-1) komme?Sorry wenn die frage zu dumm ist.
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

15:00 Uhr, 12.06.2014

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Nun ja, wie die Vektoren gespiegelt werden, muss man wohl erklären.
Obwohl für die Matrix an sich nur das Ergebnis wichtig ist.
valentina2013

valentina2013 aktiv_icon

15:04 Uhr, 12.06.2014

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;(
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

15:13 Uhr, 12.06.2014

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Das ist doch halb so schlimm.
Z.B. wo geht der Vektor (0,1,0) bei dieser Spiegelung hin?
Also, gesucht wird zuerst ein Vektor (0,1,0)+t(1,1,-1), welcher in der Ebene x1+x2-x3=0 liegt. Dafür muss t+1+t-(-t)=0 erfüllt sein =>t=-1/3. Dann ist der Vektor (0,1,0)+2t(1,1,-1)=(-2/3,1/3,2/3) die Spiegelung von (0,1,0).
valentina2013

valentina2013 aktiv_icon

15:45 Uhr, 12.06.2014

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ok:
für (1,0,0)
(1,0,0)+t(1,1,-1)t=-13 dann ist der Vektor (1,0,0)+2t(1,1,-1)=13(1,-2,2) die Spiegelung von (1,0,0)

für (0,0,1)
(0,0,1)+t(1,1,-1)t=13 dann ist der Vektor (0,0,1)+2t(1,1,-1)=13(2,2,1) die Spiegelung von (0,0,1)

noch eine Frage warum nimmst du 2t?wegen der Spiegelung?kannst du bitte kurz noch was dazu sagen?
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DrBoogie

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15:53 Uhr, 12.06.2014

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"noch eine Frage warum nimmst du 2t?wegen der Spiegelung?kannst du bitte kurz noch was dazu sagen?"

Wenn ich einen Punkt habe und seine Spiegelung, dann ist die Strecke dazwischen senkrecht zu der Ebene und die Mitte der Strecke liegt in der Ebene.
Also sei P1=(x1,y1,z1) der Punkt und P2=(x2,y2,z2) seine Spiegelung und sei die Gleichung der Ebene ax+by+cz+d=0. Dann ist der Vektor (x2-x1,y2-y1,z2-z1) die Strecke zwischen P1 und P2, also ist dieser Vektor senkrecht zur Ebene, daher parallel zur Normale der Ebene, daher existiert ein s, so dass

(x2-x1,y2-y1,z2-y1)=s(a,b,c). Die Mitte der Strecke zwischen P1 und P2 ist der Vektor

12(x2+x1,y2+y1,z2+z1)=(x1,y1,z1)+s2(a,b,c). Dieser Punkt liegt in der Ebene. Jetzt bezeichne

s2=t und Du wirst sehen, warum ich 2t nehme. Denn P2=P1+s(a,b,c) und s=2t.
valentina2013

valentina2013 aktiv_icon

15:53 Uhr, 12.06.2014

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und noch eine Frage: was wäre wenn gefragt wird man solle die Matrix der Drehung in der Ebene berechnen?
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DrBoogie

DrBoogie aktiv_icon

15:56 Uhr, 12.06.2014

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Wäre dasselbe - rausfinden, was mit der Standardbasis passiert und Ergebnisvektoren als Spalten aufschreiben.
Frage beantwortet
valentina2013

valentina2013 aktiv_icon

15:58 Uhr, 12.06.2014

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Bist genial,vielen lieben Dank :-)