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Koordinatenvektor in 3D berechnen
la-03-01
multiple
65536
randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeNonZero(-2,2) randRangeExclude(-8,8,[0]) randRangeExclude(-8,8,[0]) randRangeExclude(-8,8,[0]) A1*(B2*C3 - B3*C2) - A2*(B1*C3 - B3*C1) + A3*(B1*C2 - B2*C1) B2*C3 - B3*C2 -(A2*C3 - A3*C2) A2*B3 - A3*B2 -(B1*C3 - B3*C1) A1*C3 - A3*C1 -(A1*B3 - A3*B1) B1*C2 - B2*C1 -(A1*C2 - A2*C1) A1*B2 - A2*B1 Adj11/det Adj12/det Adj13/det Adj21/det Adj22/det Adj23/det Adj31/det Adj32/det Adj33/det (Inv11*X + Inv12*Y + Inv13*Z) (Inv21*X + Inv22*Y + Inv23*Z) (Inv31*X + Inv32*Y + Inv33*Z)

Gegeben sei der Vektor \mathbf{v} = \begin{pmatrix} X \\ Y \\ Z \end{pmatrix} und eine Basis \mathcal{B} = \left\{ \mathbf{b}_1 = \begin{pmatrix} A1 \\ B1 \\ C1 \end{pmatrix}, \mathbf{b}_2 = \begin{pmatrix} A2 \\ B2 \\ C2 \end{pmatrix}, \mathbf{b}_3 = \begin{pmatrix} A3 \\ B3 \\ C3 \end{pmatrix} \right\}.

Berechnen Sie den Koordinatenvektor [v]_{\mathcal{B}} = \begin{pmatrix} \alpha \\ \beta \\ \gamma \end{pmatrix} von \mathbf{v} bezüglich der Basis \mathcal{B}.

a \alpha = alpha
b \beta = beta
c \gamma = gamma

Wir suchen \alpha, \beta, \gamma für die eindeutige Lösung des LGS \mathbf{v} = \alpha \mathbf{b}_1 + \beta \mathbf{b}_2 + \gamma \mathbf{b}_3.

Dies kann mit der Inversen der Matrix \mathbf{B} = \begin{pmatrix} A1 & A2 & A3 \\ B1 & B2 & B3 \\ C1 & C2 & C3 \end{pmatrix} berechnet werden.

Die Inverse ist definiert als \mathbf{B}^{-1} = \frac{1}{\det(\mathbf{B})} \text{Adj}(\mathbf{B}), wobei \det(\mathbf{B}) = det und die Adjungierte folgende Elemente hat:

  • \text{Adj}_{11} = Adj11, \text{Adj}_{12} = Adj12, \text{Adj}_{13} = Adj13
  • \text{Adj}_{21} = Adj21, \text{Adj}_{22} = Adj22, \text{Adj}_{23} = Adj23
  • \text{Adj}_{31} = Adj31, \text{Adj}_{32} = Adj32, \text{Adj}_{33} = Adj33

Berechnen Sie die Koordinaten durch Multiplikation der Inversen der Basis-Matrix mit dem Vektor \mathbf{v}.

Die berechneten Werte sind:

  • \alpha = (Inv11*X + Inv12*Y + Inv13*Z)
  • \beta = (Inv21*X + Inv22*Y + Inv23*Z)
  • \gamma = (Inv31*X + Inv32*Y + Inv33*Z)