Преобразование координат в пространстве

Пусть в пространстве введены две аффинные системы координат и . Выразим координаты произвольной точки А в системе координат через её координаты в системе .

Имеем:

,

,

. (1)

Векторы однозначно представляются через векторы :

(2)

где - координаты вектора относительно базиса . Формулы (2) можно записать короче: .

Подставим формулы (2) в выражение (1):

+ + + = = + + + .

Выражения в скобках этой формулы суть координаты вектора относительно базиса , т.е. координаты x, y, z точки А в системе .

Получили:

Причем выполняется условие

Формулы (3) дают переход от координат точки в системе к координатам в системе . Однако, если их подставить в уравнение поверхности , то получим уравнение этой поверхности в виде относительно системы с началом .

Если обе системы координат и декартовы, то коэффициенты формул (3) удовлетворяют условиям

, , .

Эти условия получаются с помощью формул (2) и соотношений для базисов

, , , =0 .

В случае декартовых координат базисы часто обозначают и . Находим: , , где знаки не согласованы. Если знаки одинаковы, то одну систему координат можно движением совместить с другой. В этом случае базисы имеют одинаковую ориентацию. Если знаки различны, то совмещение возможно движением и зеркальным отражением, т.е. базисы разной ориентации.

Упражнение 36. Показать, что переход от одной декартовой системы координат к другой Оxyz с тем же началом О можно выполнить в 3 этапа:

Углы называются углами Эйлера. Выяснить их геометрический смысл.

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: