第3章線形変換55問1. 線形変換f,gの行列が,それぞれ⎛⎜⎜⎜⎜⎝120−1⎞⎟⎟⎟⎟⎠, ⎛⎜⎜⎜⎜⎝301−1⎞⎟⎟⎟⎟⎠であるとき,合成変換g◦fおよびf◦gの行列を求めよ.問2. ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩x′=x−2y,y′=3x+4y, ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩x′′=3x′+y′,y′′=4x′−y′であるとき,x′′,y′′をx,yによって表わせ.例1. 原点のまわりの角αの回転を表わす線形変換に,原点のまわりの角βの回転を表わす線形変換を合成すると,回転の意味から,これは,原点のまわりの角(α+β)の回転を表わす線形変換になる(図3.13).✲✻❪✾✮yOxα+ββα図3.13. 直積した原点まわりの回転.したがって,回転の行列の間につぎの関係が恒等的に成り立つ.⎛⎜⎜⎜⎜⎝cosβ−sinβsinβcosβ⎞⎟⎟⎟⎟⎠⎛⎜⎜⎜⎜⎝cosα−sinαsinαcosα⎞⎟⎟⎟⎟⎠=⎛⎜⎜⎜⎜⎝cos(α+β)−sin(α+β)sin(α+β)cos(α+β)⎞⎟⎟⎟⎟⎠.左辺の積を計算し,両辺の第1列を比較することによってつぎの公式が得られる.sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ,cos(α+β)=cosαcosβ−sinαsinβ.上の式で,βのかわりに−βとおくことにより,sin(α−β),cos(α−β)の公式が得られる.すなわちAllrightsreserved,OkadomeLab.
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