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Forum "Lineare Abbildungen" - Koordinatentransformation
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Koordinatentransformation: Aufgabe
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:41 Mo 31.10.2011
Autor: mike1988

Aufgabe
Welche geometrische Bedeutung hat eine Koordinatentransformation x = A * y mit
A = [mm] \begin{pmatrix} \frac{-(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \\ \frac{(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \end{pmatrix} [/mm]

Hinweis:
Man ermittle zunächst die Bilder der kanonischen Basisvektoren und dan das Bild eines beliebigen Vektors!

Guten Abend!

Stehe wieder mal auf der Leitung und würde eure Hilfe benötigen!

Mein Lösungsansatz:

Wenn ich die Matrix A mit den kanonischen Basisvektoren x [mm] =\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix} [/mm] multipliziere erhalte ich die transformierten Koordinaten A = [mm] \begin{pmatrix} \frac{-(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \\ \frac{(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \end{pmatrix}. [/mm] Wenn ich diese neuen Koordinaten geometrisch betrachte stelle ich fest, dass es sich um eine Drehmatrix handelt! Den Winkel habe ich mit 135° im mathematisch positiven Sinn ermittelt!

Danach die Transformation mit einem beliebigem Vektor (zur Kontrolle)
[mm] x=\begin{pmatrix} 1 & 5 \\ 5 & 1 \end{pmatrix} [/mm]
durchgeführt! Ergebniss:
y = [mm] \begin{pmatrix} 2*\sqrt{2} & -3*\sqrt{2} \\ -2*\sqrt{2} & -3*\sqrt{2} \end{pmatrix} [/mm]
Wenn ich wiederum diesen transformierten Vektor geometrisch betrachte, bewirkte die Transformationsmatrix plötzlich eine Drehung um 236,31 °, im mathematisch positivem Sinn!

Übersehe ich etwas, habe ich mich verrechnet, oder bewirkt die Matrix abhängig von den zu transformierenden Vektoren jeweils einen anderen Drehwinkel??

Bitte um Hilfe - Besten Dank!

Lg


Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

        
Bezug
Koordinatentransformation: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:55 Mo 31.10.2011
Autor: fred97


> Welche geometrische Bedeutung hat eine
> Koordinatentransformation x = A * y mit
>  A = [mm]\begin{pmatrix} \frac{-(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \\ \frac{(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \end{pmatrix}[/mm]
>  
> Hinweis:
>  Man ermittle zunächst die Bilder der kanonischen
> Basisvektoren und dan das Bild eines beliebigen Vektors!
>  Guten Abend!
>  
> Stehe wieder mal auf der Leitung und würde eure Hilfe
> benötigen!
>  
> Mein Lösungsansatz:
>  
> Wenn ich die Matrix A mit den kanonischen Basisvektoren x
> [mm]=\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}[/mm] multipliziere
> erhalte ich die transformierten Koordinaten A =
> [mm]\begin{pmatrix} \frac{-(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \\ \frac{(\sqrt{2})}{2} & \frac{-(\sqrt{2})}{2} \end{pmatrix}.[/mm]
> Wenn ich diese neuen Koordinaten geometrisch betrachte
> stelle ich fest, dass es sich um eine Drehmatrix handelt!
> Den Winkel habe ich mit 135° im mathematisch positiven
> Sinn ermittelt!

Stimmt.


>  
> Danach die Transformation mit einem beliebigem Vektor (zur
> Kontrolle)
>   [mm]x=\begin{pmatrix} 1 & 5 \\ 5 & 1 \end{pmatrix}[/mm]
>  
> durchgeführt! Ergebniss:
>  y = [mm]\begin{pmatrix} 2*\sqrt{2} & -3*\sqrt{2} \\ -2*\sqrt{2} & -3*\sqrt{2} \end{pmatrix}[/mm]


Da hast Du Dich verrechnet.

FRED

>  
> Wenn ich wiederum diesen transformierten Vektor geometrisch
> betrachte, bewirkte die Transformationsmatrix plötzlich
> eine Drehung um 236,31 °, im mathematisch positivem Sinn!
>  
> Übersehe ich etwas, habe ich mich verrechnet, oder bewirkt
> die Matrix abhängig von den zu transformierenden Vektoren
> jeweils einen anderen Drehwinkel??
>  
> Bitte um Hilfe - Besten Dank!
>  
> Lg
>
>
> Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen
> Internetseiten gestellt.


Bezug
                
Bezug
Koordinatentransformation: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:09 Mo 31.10.2011
Autor: mike1988

Hallo Fred!

Habe nun nochmals alles (inkl. dem entstehendem Winkel) nachgerechnet und finde einfach keinen Fehler - Sorry!

Lg

Bezug
                        
Bezug
Koordinatentransformation: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:14 Mo 31.10.2011
Autor: fred97


Es ist

            [mm] $A\vektor{1 \\ 5}= \vektor{-3\wurzel{2} \\ -2 \wurzel{2}} \ne \vektor{2\wurzel{2} \\ -2 \wurzel{2}}$ [/mm]

Beim Produkt [mm] A\vektor{5 \\ 1} [/mm] hast Du Dich auch verrechnet.

FRED

Bezug
                                
Bezug
Koordinatentransformation: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 12:33 Mo 31.10.2011
Autor: mike1988

Hallo!

Kann es sein, das diese Matrix eine Drehung um 225 ° IM mathematisch positiven Sinn ergibt (und nicht wie ursprünglich von mir behauptet von 135 ° im mathematisch positiven Sinn)???

DANKE

Bezug
                                        
Bezug
Koordinatentransformation: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 13:20 Mi 02.11.2011
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
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