11th grade-all tasks
מטריצות-בשביל מה זה טוב?
שמות:
פיתרון של מערכת משוואות ליניארית
נגדיר את מטריצת המקדמים : נגדיר שני ווקטורי עמודה: $$\begin{equation}
X= ,
B= \end{equation}$$
תרגילים
א. הרכיבו מערכת משוואות באמצעותה תוכלו לחשב את גודלו של כל אחד מהכוחות.
ב. הגדירו את מטריצת המקדמים.
ג. בעזרת sympy מצאו פתרון למערכת המשוואות.
ד. קטע הקוד שבהמשך משרטט חץ על המסך. הרחיבו את קטע הקוד באופן כזה שישרטט את תרשים הכוחות של הבעיה וידפיס ליד כל כוח את גודלו.
הווקטורים ו- נקראים וקטורי יחידה כיוון שאורכיהם שווים ל-1.
מערכת הוקטורים הזאת מכונה בסיס פורס אורתונורמאלי – היא מורכבת מווקטורי יחידה המאונכים זה לזה.
8.נתונה מערכת הצירים שבתמונה. הווקטורים ו- הם וקטורי יחידה במערכת הזאת.
א. מהו הכיוון של כל אחד מהווקטורים ו- במערכת הצירים ? הסבירו למה הם מהווים בסיס אורתונורמאלי?
ב. מערכת הצירים מסובבת יחסית למערכת הצירים x-y בזווית . נסמן ב- את וקטור היחידה המצביע לכיוון וב- את וקטור היחידה .
בטאו את הוקטורים ו- באמצעות הוקטורים ו- ובאמצעות הזווית


א. לרוב האיבר הראשון מציין את x והשני מציין את yתקנו את תשובתכם.
ב. תשובתכם מוזרה. כדי להציג וקטור במערכת צירים צריך להשתמש בהיטלים של הוקטור באמצעות פונקציות טריגונומטריות. תקנו.
בטאו את הווקטורים ו- בעזרת ו- . וודאו שקיבלתם בחזרה את ההגדרה המקורית של ו-.
רמז: כדאי מאוד להעתיק את הציור שלמעלה במחברת כפי שהוא פעם אחת, ופעם נוספת לסובב אותו כך שמערכת הצירים .תהייה מיושרת
אותה הערה כמו לסעיך ב' בשאלה 8
שימו לב: אותו הוקטור יכול להיות מיוצג באופנים שונים במערכות צירים שונות באמצעות הבסיס הפורס המתאים
מטריצת הסיבוב
מטריצת הסיבוב אינה מוגדרת נכון. שמתם לב שבהשוואה לשאלה 8 קיבלת תוצאות שונות?
לא ציירתם תרשים כוחות כנדרש. לו ציירתם אותו הייתם רואים שיש בעיה במטריצת הסיבוב.
שאלת סיכום
---------------------------------------------------------------------------
IndexError Traceback (most recent call last)
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/dense.py in __getitem__(self, key)
96 try:
---> 97 i, j = self.key2ij(key)
98 return self._mat[i*self.cols + j]
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/matrices.py in key2ij(self, key)
2854 return [a2idx(i, n) if not isinstance(i, slice) else i
-> 2855 for i, n in zip(key, self.shape)]
2856 elif isinstance(key, slice):
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/matrices.py in <listcomp>(.0)
2854 return [a2idx(i, n) if not isinstance(i, slice) else i
-> 2855 for i, n in zip(key, self.shape)]
2856 elif isinstance(key, slice):
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/matrices.py in a2idx(j, n)
4017 if not (j >= 0 and j < n):
-> 4018 raise IndexError("Index out of range: a[%s]" % j)
4019 return int(j)
IndexError: Index out of range: a[1]
During handling of the above exception, another exception occurred:
IndexError Traceback (most recent call last)
<ipython-input-7-7b411d200dd6> in <module>()
44 y=r[1]*e2
45 x = r[0,0]-sp.cos(θ)*t
---> 46 y = r[0,1]-sp.sin(θ)*t
47 display(x,y)
48 vector1.append(x[0])
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/dense.py in __getitem__(self, key)
119 else:
120 j = [j]
--> 121 return self.extract(i, j)
122 else:
123 # row-wise decomposition of matrix
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/common.py in extract(self, rowsList, colsList)
331 # ensure everything is in range
332 rowsList = [a2idx(k, self.rows) for k in rowsList]
--> 333 colsList = [a2idx(k, self.cols) for k in colsList]
334
335 return self._eval_extract(rowsList, colsList)
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/common.py in <listcomp>(.0)
331 # ensure everything is in range
332 rowsList = [a2idx(k, self.rows) for k in rowsList]
--> 333 colsList = [a2idx(k, self.cols) for k in colsList]
334
335 return self._eval_extract(rowsList, colsList)
/ext/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/sympy/matrices/common.py in a2idx(j, n)
2278 j += n
2279 if not (j >= 0 and j < n):
-> 2280 raise IndexError("Index out of range: a[%s]" % (j,))
2281 return int(j)
2282
IndexError: Index out of range: a[1]