3 svar
183 visningar
naytte 7419 – Moderator
Postad: 13 jan 20:23 Redigerad: 13 jan 20:25

Är detta en bra eller dålig lösningsmetod? best. avbildningsmatris

Halloj!

Jag sitter med uppgiften nedan:

Jag har resonerat på följande sätt:

Låt u¯:=(u1,u2)\displaystyle \overline{u}:=(u_1,u_2) vara en godtycklig vektor i R2\mathbb{R^2}. Vi börjar med att utföra den första deltransformationen och erhåller då vektorn u'¯:=(u1,3u2)\displaystyle \overline{u'}:=(u_1,3u_2).

Jag tolkar det som att det som ska hittas är avbildningsmatrisen för den ortogonala projektionen. För att göra detta definieras en linje L:y=kx+m\displaystyle L: y=kx+m med följande egenskaper:

(a) LL är vinkelrät mot y=2xy=2x, alltså har vi k=-12k = -\frac 12

(b) Punkten (u1,3u2)(u_1,3u_2) ska ligga på vår linje, varur mm kan bestämmas till m=12u1+3u2m = \frac 12 u_1 +3u_2. Alltså har vi:

L:y=-12x+12u1+3u2\displaystyle L: y=-\frac{1}{2}x+\frac{1}{2}u_1+3u_2

Nu bestäms skärningspunkten mellan LL och den enligt uppgiften givna linjen:

2x=-12x+12u1+3u2x=u1+6u25\displaystyle 2x = -\frac{1}{2}x+\frac{1}{2}u_1+3u_2 \iff x=\frac{u_1+6u_2}{5}

Detta innebär att vi har:

Tu¯=15u1+65u225u1+125u2\displaystyle T\left(\overline{u}\right)=\begin{bmatrix} \frac{1}{5}u_1+\frac{6}{5}u_2 \ \frac{2}{5} u_1+\frac{12}{5}u_2\end{bmatrix}

Detta innebär att avbildningsmatrisen AA måste vara:

A=156525125\displaystyle A=\begin{bmatrix} \frac{1}{5} &\frac{6}{5} \ \frac{2}{5} &\frac{12}{5}\end{bmatrix}

Skulle ni säga att det här är ett OK sätt att lösa uppgiften på? Jag tjuvkikade lite i facit men det var väldigt mycket mer komplext än mitt sätt här.

LuMa07 495
Postad: 14 jan 06:56

Det här är en bra lösning som funkar alldeles utmärkt.

Jag undrar dock om det finns någon anledning varför du inte använt projektionsformeln för att projicera på linjen. (Det är inget fel på den lösning som du lagt upp här, jag är bara nyfiken.)

naytte 7419 – Moderator
Postad: 14 jan 10:25

Jag undrar dock om det finns någon anledning varför du inte använt projektionsformeln för att projicera på linjen.

Eftersom jag hade förträngt fullständigt att den existerade 😅

Hur skulle man kunna använda den här istället?

LuMa07 495
Postad: 14 jan 13:49 Redigerad: 14 jan 13:51

Den givna linjen y=2xy=2x har riktningsvektorn v¯:=12\bar{v} := \begin{pmatrix}1\\2\end{pmatrix}. (Riktningsvektorn bestäms genom att beräkna differensen mellan två godtyckliga punkter på linjen.)

Man vill alltså projicera u'¯\bar{u'} ortogonalt på vektorn v¯\bar{v}, vilket görs m.h.a. projektionsformeln Pv¯u'¯=u'¯|v¯v¯2v¯P_{\bar{v}}\left(\bar{u'}\right) = \dfrac{\langle \bar{u'}| \bar{v}\rangle}{\|\bar{v}\|^2} \bar{v}, där |\langle\ldots | \ldots\rangle betecknar skalärprodukten i planet. Sätter man in vektorerna u'¯\bar{u'} och v¯\bar{v}, så får man att

Tu¯=(u1,3u2)T|(1,2)T12+2212=u1+6u2512=15u1+6u22u1+12u2=1516212u1u2T\bar{u} = \dfrac{\langle (u_1, 3u_2)^T| (1, 2)^T\rangle}{1^2 + 2^2} \begin{pmatrix}1 \\2\end{pmatrix} = \dfrac{u_1 + 6u_2}{5} \begin{pmatrix}1 \\2\end{pmatrix} = \dfrac{1}{5} \begin{pmatrix}u_1 + 6u_2 \\2u_1 + 12u_2\end{pmatrix} = \dfrac{1}{5} \begin{pmatrix}1 & 6\\2& 12 \end{pmatrix} \begin{pmatrix}u_1 \\u_2\end{pmatrix}

Svara
Close