作者deathcustom (Full House)
看板Math
標題Re: [中學] 請問數A的綜合題
時間Wed Jan 22 11:29:32 2025
※ 引述《jenshi (小旭)》之銘言:
: 請問今年數A最後面的綜合題,第一題旋轉矩陣如果不會,有辦法直接算後2題嗎
: 萬一不行,是不是變成第一題不會、3題都不會、15分就沒了的情形
: 這樣是否表示旋轉矩陣很重要?謝謝大家
旋轉矩陣基本型
[cosA -sinA]
[sinA cosA]
只要記得這個基本型,就會知道M21=-M12,18題直接選(2)-1
但是如果你不記得這個東西,你就必須
現場推導
[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
這樣的結構,又跟角度有關,所以先想到a跟c分別是cos跟sin(或反過來)
(以下推導過程省略)
19題
旋轉矩陣的基本就是長度不變方向變
當你把原向量的[x]分量當作最終向量的[y]分量,想一下...........轉了多少度?
就是轉了90度,那要轉90度的話,最終向量的[x]分量會是原向量的[y]分量*(-1)
(上面這個不用推cos/sin整體矩陣而是單獨考慮A^2]
[0 -1]
所以A^2=B^3= [1 0] = 轉90度
A^3 = 轉135度
B^4 = 轉120度
Q = (-sqrt(2),0) = sqrt(2)Arg(180deg)
R = sqrt(2)Arg(300deg)
所以R跟(1,0)夾角為300度或是60度
這部分,寫出上面的東西大概可以拿到部分分數(因為不是用cos/sin寫算式)
如果作圖的話應該六分可以拿到四分以上
20夾角的部分一樣如上可以寫出來,至於S點座標就看你能不能耐心寫(但是三分太少)
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※ 編輯: deathcustom (211.23.191.211 臺灣), 01/22/2025 11:32:05
1F:推 ERT312 : 旋轉矩陣不是這樣推的吧 你的角度在哪裡? 01/22 14:13
2F:→ deathcustom : 你是說18題的部分嗎?對於不知道的小朋友來說她只能 01/22 15:12
3F:→ deathcustom : 假設abcd喔(因為他不確定sin/cos的位置跟領導係數) 01/22 15:13
4F:→ deathcustom : 另一個狀況是用和角公式代進去,但是相信我,有人連 01/22 15:15
5F:→ deathcustom : 和角公式都記不住(hold) 01/22 15:16
6F:→ deathcustom : 站在一個全知的角度說該怎麼推導,這是後見之明 01/22 15:17
站在記得和角公式的角度
cos(A+B) = cosAcosB-sinAsinB
sin(A+B) = sinAcosB+cosAsinB
初始向量v為R(cosA,sinA)
逆時針轉B度
則最終向量v'應該是R(cosAcosB-sinAsinB,sinAcosB+cosAsinB)
Rv = v'
整理得到
[cosB -sinB]
R = [sinB cosB]
這樣推導很快,但是如果學生沒記住和角公式
起碼我們可以假設他記得cos^2(B)+sin^2(B) = 1
想了一下,對於不記得和角公式的小朋友,可以這樣(如果他想得到的話)
任意向量 V = Xu+Yv (u跟v分別為(1,0), (0,1))
RV = XRu+YRv
分開討論uv的旋轉可以得到
考慮旋轉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]
如果又不會和角,又想不到這個"superposition"方法的小朋友
就很遺憾只能回到上面慢吞吞地推導
※ 編輯: deathcustom (211.23.191.211 臺灣), 01/22/2025 15:34:05
7F:→ musicbox810 : 其實d大一開始的證法也沒有錯,有一種向量的定義就 01/24 23:05
8F:→ musicbox810 : 是在旋轉變換下保長的物件,由此可以得到d大的關係 01/24 23:06
9F:→ musicbox810 : 式,只是最後可能還是要代值決定cos和sin裡面的變數 01/24 23:07
10F:→ musicbox810 : 與平面空間的角度關聯 01/24 23:07