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Aufgabe:

Zeigen Sie formal, dass Drehungen in \( \mathrm{R}^{3} \) nicht kommutativ sind, also dass i.A. \( D_{3}(\gamma) \cdot D_{1}(\alpha) \neq D_{1}(\alpha) \cdot D_{3}(\gamma) \) giilt.


Die Lösung dazu lautet:

\( D_{3}(\gamma) \cdot D_{1}(\alpha)=\left(\begin{array}{ccc}{\cos (\gamma)} & {-\sin (\gamma) \cos (\alpha)} & {\sin (\gamma) \sin (\alpha)} \\ {\sin (\gamma)} & {\cos (\gamma) \cos (\alpha)} & {-\cos (\gamma) \sin (\alpha)} \\ {0} & {\sin (\alpha)} & {\cos (\alpha)}\end{array}\right) \)
\( D_{1}(\alpha) \cdot D_{3}(\gamma)=\left(\begin{array}{ccc}{\cos (\gamma)} & {-\sin (\gamma)} & {0} \\ {\cos (\alpha) \sin (\gamma)} & {\cos (\alpha) \cos (\gamma)} & {-\sin (\alpha)} \\ {\sin (\alpha) \sin (\gamma)} & {\sin (\alpha) \cos (\gamma)} & {\cos (\alpha)}\end{array}\right) \)


Meine Frage:

Welche Matrizen wurden hier miteinander multipliziert? Die Drehmatrix mit sich selbst? Aber dann müssten ja 2x2-Matrizen herauskommen.

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Hi,

ich denke \(D_1(\alpha)\) meint beispielsweise die Drehmatrix mit der eine Drehung um die x-Achse (also um die 1. Achse) um den Winkel \( \alpha\) beschrieben wird. Wie die Drehmatrizen um die einzelnen Achsen aussehen kannst du hier nachschauen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Drehmatrix#Drehmatrizen_des_Raumes_R.C2.B3

Warum sollte eine 2x2-Matrix rauskommen wenn man zwei 3x3 Matrizen multipliziert? Macht nicht wirklich Sinn.

Gruß

Avatar von 23 k

Also ist D1 (y) eine Drehung um die x-Achse um den Winkel y?

Das wäre in dieser Notation korrekt. Außer du meinst \(D_3(\gamma)\) wie es in der Aufgabenstellung steht.

Ach, die Indizes stehen für die Achsen? Darauf bin ich überhaupt nicht gekommen :)
Also dann steht D3(y) für eine Drehung um die z-Achse um den Winkel y, oder?

Ja ich denke das ist die Notation. Wobei du eigentlich selber wissen müsstest wie die Sachen bei euch heißen :D

Ja, das ist allerdings war.
Schande über mein Haupt. :)

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