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Aufgabe:

In der Ebene soll der Punkt A = (3, 1) um den Punkt R = (2, 2)

um 90 Grad im Uhrzeigersinn gedreht werden.
Berechnen Sie die Koordinaten des gedrehten Punktes A.

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Hallo,

hast Du das schon mal gezeichnet?

blob.png

Offensichtlich ist der gedrehte Punkt \(A'=(1;\,1)\).

Soll das mit Matrizen gelöst werden? Kennst Du homogene Koordinaten? Was ist gerade das Thema bei Deiner Schule/Studium/Ausbildung?

Der 'Dienstweg' mit homogen Koodinaten sähe so aus. Man benötigt eine Transformation in ein System, wo \(R\) der Ursprung ist. Das Koordinatensystem in \(R\) ist$${}^0T_R = \begin{pmatrix}\underline 1& \vec p_R\\ \vec 0^T& 1\end{pmatrix}= \begin{pmatrix}1& 0& 2\\ 0& 1& 2\\ 0& 0& 1\end{pmatrix}$$Eine Drehung um 90° mit(!) dem Urzeigersinn ist eine negative Drehung also eine Drehung um -90°$$D_{-90°} = \begin{pmatrix}\cos(-90°)& -\sin(-90°)& 0\\ \sin(-90°)& \cos(-90°)& 0\\ 0& 0& 1\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}0& 1& 0\\ -1& 0& 0\\ 0& 0& 1\end{pmatrix}$$zunächst wird \(A\) in das R-System transformiert$${}^RA = {}^RT_0 \cdot A = \left({}^0T_R\right)^{-1}\cdot A$$dann wird \({}^RA\) dort gedreht $${}^RA_{-90°} = D_{-90°} \cdot {}^RA = D_{-90°} \cdot\left({}^0T_R\right)^{-1}\cdot A$$ und wieder ins 0-System (Standard-System) zurück transformiert$$A' = {}^0T_R \cdot {}^RA_{-90°} = \underbrace{{}^0T_R \cdot D_{-90°} \cdot\left({}^0T_R\right)^{-1}}_{=\begin{pmatrix}0& 1& 0\\ -1& 0& 4\\ 0& 0& 1\end{pmatrix}}\cdot A$$In Zahlen gegossen:$$A'=\begin{pmatrix}0& 1& 0\\ -1& 0& 4\\ 0& 0& 1\end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix}3\\ 1\\ 1\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}1\\ 1\\ 1\end{pmatrix}$$

Gruß Werner

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Hallo

wie willst du das machen?

1- mit Drehmatrix? dann verschiebe nach  den Drehpunkt nach 0 dann drehe mit der üblichen Drehmatrix, dann schieb das Ergebnis zurück.

2. ohne Drehmatrix , bestimme den Vektor RA. finde den dazu senkrechten gleicher Länge, addiere ihn zu R

3. einfache Zeichnung

Gruß lul

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