Tips och lösning till övning 17.12
SamverkanLinalgLIU
Tips 1
Rita figur enligt exempel 16.14
Tips 2
Ur figur ser du att projektionen i planet = vektorn u - dess projektion på normalvektorn ( \displaystyle \boldsymbol{n}=(1,1,1)^t)
Tips 3
\displaystyle \begin{align} F(\boldsymbol{u})&=\boldsymbol{u}-\frac{(\boldsymbol{u}|\boldsymbol{n})}{||\boldsymbol{n}||^2}\cdot\boldsymbol{n} \end{align}
Lösning
Ortogonala projektionen av \displaystyle \boldsymbol{u}=(x_1,x_2,x_3)^t i ett plan med normalen \displaystyle \boldsymbol{n}=(1,1,1)^t ges av
F(\boldsymbol{u})&=\boldsymbol{u}-\frac{(\boldsymbol{u}|\boldsymbol{n})}{||\boldsymbol{n}||^2}\cdot\boldsymbol{n}
=\begin{pmatrix}{x_1}\\{x_2}\\{x_3}\end{pmatrix}-\frac{1}{3}\begin{pmatrix}{x_1+x_2+x_3}\\{x_1+x_2+x_3}\\{x_1+x_2+x_3}\end{pmatrix}\\ &=\frac{1}{3}\begin{pmatrix}{2x_1-x_2-x_3}\\{2x_1-x_2-x_3}\\{2x_1-x_2-x_3}\end{pmatrix} =\frac{1}{3}\begin{pmatrix}2&{-1}&{-1}\\{-1}&2&{-1}\\{-1}&{-1}&2\end{pmatrix}\begin{pmatrix}{x_1}\\{x_2}\\{x_3}\end{pmatrix}.\end{align}
Alltså, matrisen är \displaystyle \frac{1}{3}\begin{pmatrix}2&{-1}&{-1}\\{-1}&2&{-1}\\{-1}&{-1}&2\end{pmatrix}.