二维向量的旋转
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发布时间:2022-12-09 00:36
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热心网友
时间:2023-06-27 04:55
在二维坐标系中,一个向量的旋转就是绕某个点的旋转,假设此点为原点,作下图:
即已知向量 和旋转角度 , 求旋转后向量
设 的长度为 , 和 与 轴的夹角分别为 和
则 和 的极坐标形式分别为:
和
据图, ,则:
把 带入上式,则
即得到从一个向量到另一个向量的线性变换。若旋转中心不为原点,先平移至原点,经过上述旋转变换后再反平移回原旋转中心。
此线性变换还可以表达为矩阵乘积的形式:
用一个二阶行矩阵表示向量 为: , 为
有:
则二维向量旋转 度角的变换矩阵可以表示为:
若朝反方向(即顺时针)旋转,只需将 改为 ,根据正弦函数和余弦函数的奇偶性,
得到顺时针旋转的变换矩阵: