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Aufgabe:

Gegeben ist die affine Abbildung \( f: \mathbb{R}^{3} \rightarrow \mathbb{R}^{3}: x \mapsto A x \) mit \( A=\frac{1}{3}\left(\begin{array}{rrr}1 & -2 & -2 \\ -2 & 1 & -2 \\ -2 & -2 & 1\end{array}\right) \).
(a) Weisen Sie nach, dass \( f \) eine Isometrie ist, und berechnen Sie die Ursprungsebene \( U=\mathrm{L}(v, w) \) als Fixpunktmenge der Abbildung \( f \).
(b) Geben Sie die HNF \( U:\langle n \mid x\rangle=d \) an. Was fällt Ihnen bei \( A v, A w \) und \( A n \) auf?
(c) Berechnen Sie \( _{\mathbb{F}} f_{\mathbb{F}} \) bzgl. des affinen Koordinatensystems \( \mathbb{F}=(0 ; v, w, n) \) von \( \mathbb{R}^{3} \). Was beschreibt \( f \) geometrisch für eine Abbildung?

Problem/Ansatz: Die Teilaufgabe c)

ich habe als affines Koordinatensystem F=( 0; \( \begin{pmatrix} -1\\1\\0 \end{pmatrix} \) , \( \begin{pmatrix} -1\\0\\1 \end{pmatrix} \) , 1/√3 \( \begin{pmatrix} -1\\-1\\-1 \end{pmatrix} \) )

Wie komme ich auf fFf?

Meine Ideen: FidE EfE EidF → ich glaube, dass mit den id geht nur bei Matrizen und nicht bei ganzen Koordinatensystemen.

Daher anderer Ansatz:  FfF= FkE EfE EkF

Ist das möglich so?

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ich weiß, dass FfF= F(K)E * EfE * E(K)F ist.

ich bin verwirrt, ob ich es so richtig mache mit dem einfügen/rechnen

Wäre super, wenn jemand kurz drüber schauen könnte:)

E(K)F = Fv

-1-1-1
10-1
01-1

*v

F(K)E = F^-1v

-1/32/3-1/3
-1/3
-1/3
2/3
-1/3
-1/3
-1/3

*v


EfE= A

1/3-2/3-2/3
-2/3
1/3
-2/3
-2/3
-2/3
1/3



Wie verknüpft man das?

F^-1* A(eingesetzt in v)*F*v

Also:

-1/32/3-1/3
-1/3
-1/3
2/3
-1/3
-1/3
-1/3
1/3-2/3-2/3
-2/3
1/3
-2/3
-2/3
-2/3
1/3
-1-1-1
10-1
01-1

*v

ergibt bei mir:  FfF=

100
010
00-1

*v

und was beschriebt f geometrisch für eine Abbildung? Sagt mir leider Gar nichts

1 Antwort

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Ja, das sieht gut aus.

Grundsätzlich beschreiben die Basisvektoren von F eine Transformation von e (Einheitsbasis) nach f

\( _{\mathbb{F}} f_{\mathbb{F}} \)=FAF = ETF-1 A ETF

das ist eine Spiegelung an der Ebene U\( : \, \frac{x + y + z}{\sqrt{3}} = 0\) ↦ An=-n

Avatar von 21 k

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