Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Paragraf_5

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
27.05.2015
Размер:
250.89 Кб
Скачать

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(ab )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(5.17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

 

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

1

 

 

2

 

 

 

Проведем аналогичные выкладки для cos ab :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1 2 2

 

 

 

cos ab

 

 

 

.

(5.18)

 

 

 

 

 

 

 

 

12 22

 

12 22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула (5.18) для вычисления косинуса ориентированного угла совпадает с соответствующей формулой для вычисления неориентированного угла между векторами

(см. § 4). Такое совпадение объясняется тем, что значения косинусов ориентированных и

неориентированных углов между векторами одинаковы.

Выведем формулы перехода

от

одного прямоугольного

декартового базиса к

другому. Будем предполагать, что

нам даны два таких базиса: i , j

и i , j , причем

ориентация плоскости определена с

помощью первого из

них.

Прямоугольные

декартовые базисы – частные случаи афинных. Поэтому формулы перехода имеют вид

(5.3). Напомним, что коэффициенты a1,a2 и b1,b2 этих формул равны соответственно

координатам векторов i , j в базисе i , j : i {a1;a2}, j {b1;b2}. Покажем, что в данном

случае эти координаты зависят только от одного параметра - ориентированного угла

ii .

Рассмотрим первый случай. Базисы i , j

и i , j имеют одинаковую ориентацию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. Из соотношений (5.15) следует, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поэтому i j

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1

i

cos(ii ) cos ,a2

 

i

sin(ii ) sin ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1

cos(ij ) cos(ij),b2

 

sin(ij) sin(ij).

Далее воспользуемся соотношениями (5.14):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos(ij

) cos(ii

) cos

 

 

 

sin ;

 

 

 

 

 

i j

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin(ij

) sin(ii

i

) sin

 

 

 

cos .

 

 

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

11

Таким образом, вектор

 

j имеет координаты

j{ sin ;cos }, формулы перехода равны:

 

 

 

 

 

 

1

1 cos 2 sin ,

 

 

 

 

 

(5.19)

 

 

 

 

 

2

1 sin 2 cos .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Во втором случае

данные базисы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

имеют различные ориентации. i j

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координаты вектора i

 

 

 

имеют такой же вид,

 

 

 

 

 

;sin }.

 

 

 

что и в первом случае: i {cos

Oпределим координаты

 

j :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1

 

j

cos(ij

) cos(ii

) cos(

 

) sin ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b2

j

 

sin(ij

 

) sin(ii

 

 

 

 

) sin(

) cos .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i j

 

2

 

 

 

 

 

Поэтому формулы перехода в этом случае имеют вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1 cos 2 sin ,

 

 

 

 

 

(5.20)

 

 

 

 

 

2

1 sin 2 cos .

 

 

 

 

 

 

 

 

Формулы (7.9) и (7.10) можно объединить:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1 cos 2 sin ,

 

 

 

 

 

(5.21)

 

 

 

 

 

2

1 sin 2 cos .

 

 

 

 

 

 

 

 

где = 1, если ориентации базисов одинаковы, и = -1, если они различны.

12

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]