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2017年12月17日

25003  大人のさび落とし  行列の一次変換









あのですね

行列です

今日は 一次変換

この辺は 周辺状況を

しゃべっておかないと

分かりませぬため


とりあえず 説明を

聞き流していただいて


それから

具体的に 問題を 解きながら

説明を 思い出していただく形で



いいでしょうか

行ってみますか



行列 

横がさ 行だよ


それでさ 縦が 列


なので


横方向に 1行 あって

縦方向に 2列 あれば

こんな感じで

( a b )


横方向に 行


縦方向に 列



HPNX0001.JPG




1行×2列 の行列は

行の数が 1行しかないので

行ベクトル



列が 1列だったら

列ベクトル




HPNX0002.JPG



座標上の(x、y)の集合から

座標上の ( x’、y’) の集合への

写像が


連立 方程式になってますが

これを

行列の 形に 書くとき

一次変換と言って




HPNX0003.JPG



位置ベクトルを

U を使って 書くと


四角に 囲った中に 書いてある

形に なるので



さっきの 連立方程式を

この 位置ベクトル uを 使って




HPNX0004.JPG



一次変換の 行列を

こんな感じで

定義すると



HPNX0005.JPG



重複してますが

こんな感じで



HPNX0006.JPG



この時の

Aで 一次変換が 決まるので

この Aを 一次変換を

表す 行列と言います

HPNX0007.JPG



一次変換を

行列で 表せるとわかったので

二つの 一次変換

A と  Bを


使って

u→ u'→ u''


と fで 一次変換

して さらに gで 一次変換


するならば










順番に 変換してくと

( ここは ききながしてください)

fで

gで



HPNX0009.JPG




この変換は

ABの 積に 等しくなるんですよ


HPNX0010.JPG



繰り返し書くのですが


Aで変換したものを

HPNX0011.JPG



さらに Bで 変換したものが


ABの積に 等しい


HPNX0012.JPG


( さらに 聞き流してください )

だから


あー


ここは スローモーションで


ABの 掛け算の仕方ですが

初めの行列を 行に 

後ろの行列を 列に


見るんですね





赤ペン の ような 掛け方で

1行1列



HPNX0013.JPG



次に

2行1列


へてから 1行2列

そして

2行2列




HPNX0014.JPG



いきなりは よくないですね


少しかるくして


行列と 列ベクトルを 掛けると




HPNX0015.JPG




初めの行列を 行に見て

後ろは 列に見て


HPNX0016.JPG






行列の 掛け算が 成り立つのは

初めの行列の 列の数と


後ろの行列の 行の数が

等しいとき


掛け算ができます




HPNX0017.JPG







二つの行列の積は

初めの行列を 行で分けて

後ろの行列を 列で分けて



HPNX0018.JPG



ではですね

具体的に

問題を 見てみるじゃナイスカね


基本ベクトルが 2つ あってですね

ソレゾレ

一次変換で

ある ベクトルに 変換されたと


この時の 一次変換を 求めて

uベクトルを 一次変換せよです



HPNX0019.JPG



一次変換は

2行2列の Aと言う 型にして


変換後の u’は A×u



HPNX0020.JPG




線で 区切ってないですが

初めの行列を 行に見て


後ろから 列を かけて いくので


スローで 書いたときの 掛け方で

計算してですね


HPNX0021.JPG




一次変換の 成分が でました




HPNX0022.JPG



なので

この A行列に uベクトルを 

掛けるでしょ



HPNX0023.JPG




初めの( 左側 は 行で見て)

右側は 列で見て

掛けると


これ




HPNX0024.JPG



次の 一次変換による

ベクトルの 像を求めよ


これは

書き方に なれなさい見たいな



問題ですか


HPNX0025.JPG




こんな書き方で

変換が 与えられていて


x、yに ベクトルを 代入すると




行 × 列で

こんな感じ



HPNX0026.JPG



次も

掛け方の 順番が 分かればさ

そんなに 怖がらなくてもさ



HPNX0027.JPG



次は

一次変換が

さっきより 複雑ですが

こっちの方が

計算順を 追いやすいよね



HPNX0028.JPG


こんな感じで



HPNX0029.JPG



なれちゃえばさ



HPNX0030.JPG



次は

どんな 一次変換か


これはですね


赤ペンで 数字を 書き込んで

ありますが

こんな 感じで

伝わるかな



HPNX0031.JPG



幾つか

書いておけばさ





HPNX0032.JPG


何とか

分かるかな

HPNX0033.JPG





一次変換を 求める 問題でしたが


HPNX0034.JPG






本時のラストに

これを

2点が それぞれ
 

一次変換で

変換された 結果があるとです

この一次変換を

求めなさい

HPNX0035.JPG





一次変換を

Aとして 小文字で a b
          c d で 

書いてありますが

連立方程式が

2組



HPNX0036.JPG




a




HPNX0037.JPG




d




と求めて


HPNX0038.JPG




答えは これ





HPNX0039.JPG



行列の掛け算は





HPNX0040.JPG


行 × 列 = 行列









( 晴れ部屋へ 家庭菜園5F 4F 3F 2F 1 Fざっかや

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