在三维空间中绕 y 轴旋转 90 度时,标准基向量落在哪里?
在绕 y 轴旋转 90 度期间, 移动到负 z 轴的 , 保持在 y 轴上的 不动,而 摆动到正 x 轴的 。
适用条件
- 旋转角度正好为 90 度
- 旋转轴为 y 轴
- 假定采用右手坐标系约定来确定符号
理解与推导
- 可视化旋转轴:y 轴保持固定。
- 追踪 (初始在正 x 上):它向负 z 方向旋转 90 度。
- 追踪 (初始在正 y 上):因为它位于旋转轴上,其位置不变。
- 追踪 (初始在正 z 上):它向正 x 方向旋转 90 度。
- 将最终坐标汇编成列向量以形成旋转矩阵。
例子
脚本描述道:“ 向量向下移动到负 z 轴,坐标为 。 向量保持静止……在 ……同时, 向量摆动到正 x 轴,坐标为 。”
容易误解的地方
- 假设 会改变方向,因为整个空间都在旋转;由于它在轴上,所以保持不变。
- 根据相对于观察者是顺时针还是逆时针旋转,搞混 和 的符号。
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