The Chemistry Maths Book, Second Edition

(Grace) #1

518 Chapter 18Matrices and linear transformations


(c)Cchanges the sign of the ycoordinate,


and represents reflection in the x-axis.


(d)Dmultiplies the ycoordinate by factor a,


and represents a stretch in the ydirection ifa 1 > 11 and a contraction if 01 < 1 a 1 < 11.


0 Exercises 54, 55


Simultaneous transformations


A coordinate transformation can be applied simultaneously to more than one point if


the column matrix of the coefficients of one point is replaced by the rectangular


matrix whose columns are the coordinates of several points. Thus, ifx


1

, x


2

, x


3

, =, x


n

are column vectors for npoints in a three-dimensional space, we construct the matrix


(18.49)


IfAx


i

1 = 1 x′


i

then


AX 1 = 1 A(x


1

x


2

x


3


  • x


n

)


= 1 (Ax


1

Ax


2

Ax


3


  • Ax


n

)


= 1 (x′


1

x′


2

x′


3


  • x′


n

)


= 1 X′ (18.50)


and the columns ofX′are the coordinates of the transformed points.


Xxxx x==




()


123

1
23

123

123













n

n

n

n

xxx x


yyy y


zzz z



















10


0 a


x


y


x


ay


















=










10


01 −


















=











x


y


x


y


...

..

...

...

....

...

....

....θ








(x,y)


(x



,y



)


o


y


.......
.........
....

......

.........

.

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....
...
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.......

...
....
...
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..............

................

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..............

................

..............

..............

................

..............

..............

...............

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....

.....

.......

.....

......

......

.....

.......

.....

......

......

......

.....

......

......

.....

.......

.....

......

......

......

.....

......

......

.....

.......

.....

......

......

......

.....

....

A








(x,y)


(y,x)


x=y


o


y


.......
.........
....

......

.........

.

..

....
...
...
..
...
..
.

..
...
...
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...

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...

....

...

....

.

...

...

..

..

....

..

.

....

...

B








(x,y)


(x,−y)


o


y


.......
.........
....

......

.........

.

..

....
...
...
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...
..
....

...

..

...

...

..

.

..

...

..

...

...

..

.

C








(x,y)


(x,ay)


o


x


y


.......
.........
....

......

.........

.

..

....
...
...
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...

...

..

...

..

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..
...
...
..
...
..

.
..
...
...
..
...
..

D


Figure 18.3

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