作者deathcustom (Full House)
看板Math
标题Re: [中学] 请问数A的综合题
时间Wed Jan 22 11:29:32 2025
※ 引述《jenshi (小旭)》之铭言:
: 请问今年数A最後面的综合题,第一题旋转矩阵如果不会,有办法直接算後2题吗
: 万一不行,是不是变成第一题不会、3题都不会、15分就没了的情形
: 这样是否表示旋转矩阵很重要?谢谢大家
旋转矩阵基本型
[cosA -sinA]
[sinA cosA]
只要记得这个基本型,就会知道M21=-M12,18题直接选(2)-1
但是如果你不记得这个东西,你就必须
现场推导
[a b][x] [ax+by]
[c d][y] = [cx+dy]
(a^2+c^2)x^2 + 2(ab+cd)xy + (b^2+d^2)y^2 = x^2+y^2
ab+cd =0
a^2+c^2 = b^2+d^2 = 1
这样的结构,又跟角度有关,所以先想到a跟c分别是cos跟sin(或反过来)
(以下推导过程省略)
19题
旋转矩阵的基本就是长度不变方向变
当你把原向量的[x]分量当作最终向量的[y]分量,想一下...........转了多少度?
就是转了90度,那要转90度的话,最终向量的[x]分量会是原向量的[y]分量*(-1)
(上面这个不用推cos/sin整体矩阵而是单独考虑A^2]
[0 -1]
所以A^2=B^3= [1 0] = 转90度
A^3 = 转135度
B^4 = 转120度
Q = (-sqrt(2),0) = sqrt(2)Arg(180deg)
R = sqrt(2)Arg(300deg)
所以R跟(1,0)夹角为300度或是60度
这部分,写出上面的东西大概可以拿到部分分数(因为不是用cos/sin写算式)
如果作图的话应该六分可以拿到四分以上
20夹角的部分一样如上可以写出来,至於S点座标就看你能不能耐心写(但是三分太少)
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 211.23.191.211 (台湾)
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※ 编辑: deathcustom (211.23.191.211 台湾), 01/22/2025 11:32:05
1F:推 ERT312 : 旋转矩阵不是这样推的吧 你的角度在哪里? 01/22 14:13
2F:→ deathcustom : 你是说18题的部分吗?对於不知道的小朋友来说她只能 01/22 15:12
3F:→ deathcustom : 假设abcd喔(因为他不确定sin/cos的位置跟领导系数) 01/22 15:13
4F:→ deathcustom : 另一个状况是用和角公式代进去,但是相信我,有人连 01/22 15:15
5F:→ deathcustom : 和角公式都记不住(hold) 01/22 15:16
6F:→ deathcustom : 站在一个全知的角度说该怎麽推导,这是後见之明 01/22 15:17
站在记得和角公式的角度
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB
初始向量v为R(cosA,sinA)
逆时针转B度
则最终向量v'应该是R(cosAcosB-sinAsinB,sinAcosB+cosAsinB)
Rv = v'
整理得到
[cosB -sinB]
R = [sinB cosB]
这样推导很快,但是如果学生没记住和角公式
起码我们可以假设他记得cos^2(B)+sin^2(B) = 1
想了一下,对於不记得和角公式的小朋友,可以这样(如果他想得到的话)
任意向量 V = Xu+Yv (u跟v分别为(1,0), (0,1))
RV = XRu+YRv
分开讨论uv的旋转可以得到
考虑旋转B度
Ru = (cosB,sinB)
Rv = (-sinB,cosB)
[a b]
R=[c d]
Ru = (a,c)
Rv = (b,d)
所以
[cosB -sinB]
R = [sinB cosB]
如果又不会和角,又想不到这个"superposition"方法的小朋友
就很遗憾只能回到上面慢吞吞地推导
※ 编辑: deathcustom (211.23.191.211 台湾), 01/22/2025 15:34:05
7F:→ musicbox810 : 其实d大一开始的证法也没有错,有一种向量的定义就 01/24 23:05
8F:→ musicbox810 : 是在旋转变换下保长的物件,由此可以得到d大的关系 01/24 23:06
9F:→ musicbox810 : 式,只是最後可能还是要代值决定cos和sin里面的变数 01/24 23:07
10F:→ musicbox810 : 与平面空间的角度关联 01/24 23:07