[流体力学] 円筒座標・極座標のナブラとラプラシアン | 宇宙エンジニアのブログ / ベビー用布団、布団セットの新着レビュー - みんなの新着レビュー

ある3次元ベクトル V が与えられたとき,それに直交する3次元ベクトルを求めるための関数を作る. 関数の仕様: V が零ベクトルでない場合,解も零ベクトルでないものとする 解は無限に存在しますが,そのうちのいずれか1つを結果とする ……という話に対して,解を求める方法として後述する2つ{(A)と(B)}の話を考えました. …のですが,(A)と(B)の2つは考えの出発点がちょっと違っていただけで,結局,(B)は(A)の縮小版みたいな話でした. 実際,後述の2つのコードを見比べれば,(B)は(A)の処理を簡略化した形の内容になっています. 質問の内容は,「実用上(? ),(B)で問題ないのだろうか?」ということです. 計算量の観点では(B)の方がちょっとだけ良いだろうと思いますが, 「(B)は,(A)が返し得る3種類の解のうちの1つ((A)のコード内の末尾の解)を返さない」という点が気になっています. 【線形空間編】基底を変換する | 大学1年生もバッチリ分かる線形代数入門. 「(B)では足りてなくて,(A)でなくてはならない」とか, 「(B)の方が(A)よりも(何らかの意味で)良くない」といったことがあるものでしょうか? (A) V の要素のうち最も絶対値が小さい要素を捨てて(=0にして),あとは残りの2次元の平面上で90度回転すれば解が得られる. …という考えを愚直に実装したのが↓のコードです. void Perpendicular_A( const double (&V)[ 3], double (&PV)[ 3]) { const double ABS[]{ fabs(V[ 0]), fabs(V[ 1]), fabs(V[ 2])}; if( ABS[ 0] < ABS[ 1]) if( ABS[ 0] < ABS[ 2]) PV[ 0] = 0; PV[ 1] = -V[ 2]; PV[ 2] = V[ 1]; return;}} else if( ABS[ 1] < ABS[ 2]) PV[ 0] = V[ 2]; PV[ 1] = 0; PV[ 2] = -V[ 0]; return;} PV[ 0] = -V[ 1]; PV[ 1] = V[ 0]; PV[ 2] = 0;} (B) 何か適当なベクトル a を持ってきたとき, a が V と平行でなければ, a と V の外積が解である. ↓ 適当に決めたベクトル a と,それに直交するベクトル b の2つを用意しておいて, a と V の外積 b と V の外積 のうち,ノルムが大きい側を解とすれば, V に平行な(あるいは非常に平行に近い)ベクトルを用いてしまうことへ対策できる.

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固有ベクトル及び固有ベクトルから対角化した行列の順番の意味[線形代数] – Official リケダンブログ

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量子力学です。調和振動子の基底状態と一次励起状態の波動関数の求め方を教えてくだ... - Yahoo!知恵袋

こんにちは、おぐえもん( @oguemon_com)です。 前回の記事 では、正規直交基底と直交行列を扱いました。 正規直交基底の作り方として「シュミットの直交化法(グラム・シュミットの正規直交化法)」というものを取り上げました。でも、これって数式だけを見ても意味不明です。そこで、今回は、画像を用いた説明を通じて、どんなことをしているのかを直感的に分かってもらいたいと思います! 目次 (クリックで該当箇所へ移動) シュミットの直交化法のおさらい まずはシュミットの直交化法とは何かについて復習しましょう。 できること シュミットの直交化法では、 ある線形空間の基底をなす1次独立な\(n\)本のベクトルを用意して、色々計算を頑張ることで、その線形空間の正規直交基底を作ることができます! 量子力学です。調和振動子の基底状態と一次励起状態の波動関数の求め方を教えてくだ... - Yahoo!知恵袋. たとえ、ベクトルの長さがバラバラで、ベクトル同士のなす角が直角でなかったとしても、シュミットの直交化法の力で、全部の長さが1で、互いに直交する1次独立なベクトルを生み出せるのです。 手法の流れ(難しい数式版) シュミットの直交化法を数式で説明すると次の通り。初学者の方は遠慮なく読み飛ばしてください笑 シュミットの直交化法 ある線形空間の基底をなすベクトルを\(\boldsymbol{a_1}\)〜\(\boldsymbol{a_n}\)として、その空間の正規直交基底を作ろう! Step1.

【線形空間編】基底を変換する | 大学1年生もバッチリ分かる線形代数入門

この話を a = { 1, 0, 0} b = { 0, 1, 0} として実装したのが↓のコードです. void Perpendicular_B( const double (&V)[ 3], double (&PV)[ 3]) const double ABS[]{ fabs(V[ 0]), fabs(V[ 1])}; PV[ 2] = V[ 1];} else PV[ 2] = -V[ 0];}} ※補足: (B)は(A)の縮小版みたいな話でした という言い方は少し違うかもしれない. (B)の話において, a や b に単位ベクトルを選ぶことで, a ( b も同様)と V との外積というのは, 「 V の a 方向成分を除去したものを, a を回転軸として90度回したもの」という話になる. で, その単位ベクトルとして, a = {1, 0, 0} としたことによって,(A)の話と全く同じことになっている. 正規直交基底 求め方 複素数. …という感じか. [追記] いくつかの回答やコメントにおいて,「非0」という概念が述べられていますが, この質問内に示した実装では,「値が0かどうか」を直接的に判定するのではなく,(要素のABSを比較することによって)「より0から遠いものを用いる」という方法を採っています. 「値が0かどうか」という判定を用いた場合,その判定で0でないとされた「0にとても近い値」だけで結果が構成されるかもしれず, そのような結果は{精度が?,利用のし易さが?}良くないものになる可能性があるのではないだろうか? と考えています.(←この考え自体が間違い?) 回答 4 件 sort 評価が高い順 sort 新着順 sort 古い順 + 2 「解は無限に存在しますが,そのうちのいずれか1つを結果とする」としている以上、特定の結果が出ようが出まいがどうでもいいように思います。 結果に何かしらの評価基準をつけると言うなら話は変わりますが、もしそうならそもそもこの要件自体に問題ありです。 そもそも、要素の絶対値を比較する意味はあるのでしょうか?結果の要素で、確定の0としているもの以外の2つの要素がどちらも0になることさえ避ければ、絶対値の評価なんて不要です。 check ベストアンサー 0 (B)で十分安定しています。 (B)は (x, y, z)に対して |x| < |y|?

では, ここからは実際に正規直交基底を作る方法としてグラムシュミットの直交化法 というものを勉強していきましょう. グラムシュミットの直交化法 グラムシュミットの直交化法 グラムシュミットの直交化法 内積空間\(\mathbb{R}^n\)の一組の基底\(\left\{\mathbf{v_1}, \mathbf{v_2}, \cdots, \mathbf{v_n}\right\}\)に対して次の方法を用いて正規直交基底\(\left\{\mathbf{u_1}, \mathbf{u_2}, \cdots, \mathbf{u_n}\right\}\)を作る方法のことをグラムシュミットの直交化法という. (1)\(\mathbf{u_1}\)を作る. \(\mathbf{u_1} = \frac{1}{ \| \mathbf{v_1} \|}\mathbf{v_1}\) (2)(k = 2)\(\mathbf{v_k}^{\prime}\)を作る \(\mathbf{v_k}^{\prime} = \mathbf{v_k} – \sum_{i=1}^{k – 1}(\mathbf{v_k}, \mathbf{u_i})\mathbf{u_i}\) (3)(k = 2)を求める. \(\mathbf{u_k} = \frac{1}{ \| \mathbf{v_k}^{\prime} \|}\mathbf{v_k}^{\prime}\) 以降は\(k = 3, 4, \cdots, n\)に対して(2)と(3)を繰り返す. 上にも書いていますが(2), (3)の操作は何度も行います. だた, 正直この計算方法だけ見せられてもよくわからないかと思いますので, 実際に計算して身に着けていくことにしましょう. 正規直交基底 求め方. 例題:グラムシュミットの直交化法 例題:グラムシュミットの直交化法 グラムシュミットの直交化法を用いて, 次の\(\mathbb{R}^3\)の基底を正規直交基底をつくりなさい. \(\mathbb{R}^3\)の基底:\(\left\{ \begin{pmatrix} 1 \\0 \\1\end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 0 \\1 \\2\end{pmatrix}, \begin{pmatrix} 2 \\5 \\0\end{pmatrix} \right\}\) 慣れないうちはグラムシュミットの直交化法の計算法の部分を見ながら計算しましょう.

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0% 4時間55分 38 20 10 8100 2. 2% 5時間13分 39 20 10 8800 2. 4% 2. 2% 5時間31分 40 20 15 9700 2. 4% 5時間50分 41 25 16 10500 2. 6% 2. 4% 6時間8分 42 25 17 11400 2. 6% 6時間26分 43 25 18 12500 2. 8% 2. 6% 6時間45分 44 25 19 13500 2. 8% 7時間3分 45 25 20 14500 3. 0% 3.

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