Bereken de covariante - en contravariante componenten
Gegeven deze situatie.
Bereken van alle vectoren
de covariante componenten,
de contravariante componenten,
het inwendig product
en de norm in zowel het groene - als het rode stelsel.
De componenten van de vectoren in het groene stelsel
zijn ex = (1, 0), ey = (0, 1), e’x = (1, 0.5),
e’y = (0.25, 1) en v = (0.5, 0.5).
Contravariante componenten bepaal ik door een bepaald
veelvoud van de basisvectoren af te meten en kop aan staart te leggen.
Hieronder staan die constructies voor de vijf vectoren
in het groene stelsel (dus ik meet af in groene basisvectoren):
Hetgeen in een Cartesisch stelsel overeenkomt met de stelling van Pythagoras:
Het groene stelsel | |||||||
Vector | Covariante componenten |
Contravariante componenten |
Inwendig product (met zichzelf) |
Norm | |||
x | y | x | y | ||||
Basisvectoren | ex | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 ∙ 1 + 0 ∙ 0 = 1 |
√1 = 1 |
ey | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 ∙ 0 + 1 ∙ 1 = 1 |
√1 = 1 | |
Overige vectoren |
e’x | 1 | 0.5 | 1 | 0.5 | 1 ∙ 1 + 0.5 ∙ 0.5 = 1.25 |
√1.25 = 1.118034 |
e’y | 0.25 | 1 | 0.25 | 1 | 0.25 ∙ 0.25 + 1 ∙ 1 = 1.0625 |
√1.0625 = 1.030776 | |
v | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 ∙ 0.5 + 0.5 ∙ 0.5 = 0.5 |
√0.5 = 0.707107 |
Het rode stelsel | |||||||
Vector | Covariante componenten |
Contravariante componenten |
Inwendig product (met zichzelf) |
Norm | |||
x | y | x | y | ||||
Basisvectoren | e’x | 1 | 0 | ||||
e’y | 0 | 1 | |||||
Overige vectoren |
ex | 1.142857 | −0.571429 | ||||
ey | −0.285714 | 1.142857 | |||||
v | 0.428571 | 0.285714 |
Het rode stelsel | |||||||
Vector | Covariante componenten |
Contravariante componenten |
Inwendig product (met zichzelf) |
Norm | |||
x | y | x | y | ||||
Basisvectoren | e’x | 1.25 | 0.75 | 1 | 0 | 1.25 ∙ 1 + 0.75 ∙ 0 = 1.25 |
√1.25 = 1.118034 |
e’y | 0.75 | 1.0625 | 0 | 1 | 0.75 ∙ 0 + 1.0625 ∙ 1 = 1.0625 |
√ = 1.030776 | |
Overige vectoren |
ex | 1 | 0.25 | 1.142857 | −0.571429 | 1 ∙ 1.142857 + 0.25 ∙ (−0.571429) = 1 |
√1 = 1 |
ey | 0.5 | 1 | −0.285714 | 1.142857 | 0.5 ∙ (−0.285714) + 1 ∙ 1.142857 = 1 |
√1 = 1 | |
v | 0.75 | 0.625 | 0.428571 | 0.285714 | 0.75 ∙ 0.428571 + 0.625 ∙ 0.285714 = 0.5 |
√0.5 = 0.707107 | |
Het groene stelsel | |||||||
Vector | Covariante componenten |
Contravariante componenten |
Inwendig product (met zichzelf) |
Norm | |||
x | y | x | y | ||||
Basisvectoren | ex | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 ∙ 1 + 0 ∙ 0 = 1 |
√1 = 1 |
ey | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 ∙ 0 + 1 ∙ 1 = 1 |
√1 = 1 | |
Overige vectoren |
e’x | 1 | 0.5 | 1 | 0.5 | 1 ∙ 1 + 0.5 ∙ 0.5 = 1.25 |
√1.25 = 1.118034 |
e’y | 0.25 | 1 | 0.25 | 1 | 0.25 ∙ 0.25 + 1 ∙ 1 = 1.0625 |
√1.0625 = 1.030776 | |
v | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 ∙ 0.5 + 0.5 ∙ 0.5 = 0.5 |
√0.5 = 0.707107 |
Ik zet de verschillende transformatiematrices die de revue gepasseerd zijn even bij elkaar:
Contravariant groen naar contravariant rood: |
Covariant groen naar covariant rood: |
Contravariant rood naar contravariant groen: |
Covariant rood naar covariant groen: |
Contravariant groen naar contravariant rood: |
Covariant groen naar covariant rood: |
Contravariant rood naar contravariant groen: |
Covariant rood naar covariant groen: |
En er is nog iets belangrijks dat ik onder je aandacht wil brengen. Ik heb op deze pagina alle covariante vectoren als kolomvectoren geschreven, maar wanneer ik supernetjes wil zijn dan moet dat eigenlijk als rijvector. Een rijvector met een matrix vermenigvuldigen geeft het volgende resultaat:
Contravariant groen naar contravariant rood: |
Covariant groen naar covariant rood: |
Contravariant rood naar contravariant groen: |
Covariant rood naar covariant groen: |