Кинематика и динамика твердого тела. Амелькин Н.И. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

приравниванием скалярных составляющих правой и левой
частей кватернионного уравнения, а остальные триэто
равенство компонент векторных составляющих в некотором
ортогональном базисе трехмерного пространства.
Тригонометрическая форма записи кватернионов
. Пусть
Λ
нормированный кватернион. Ввод новые переменные с
помощью равенств
я
,sin ,cos
0
νλνλ
==
e
где
e
единичный вектор, коллинеарный вектору
,
λ
получаем
тригонометрическую форму записи кватерниона
.sincos
ν
ν
Λ
+
=
e
(1.13)
Для ненормированного кватерниона имеем
),sin (cos
ννΛΛ
+= e
(1.14)
где
ΛΛ
=
модуль кватерниона .
Λ
Форма кватерниона (1.14) аналогична
тригонометрической записи комплексных чисел. Из этого
представления следует, что любой кватернион однозначно
определяется значением модуля
Λ
, единичным вектором
и углом Выбор же e
и
ν
для заданного
Λ
является
двухзначным, т. к. одновременная замена знака при
и
ν
на обратный не изменяет ватерниона к
Заметим также,
что если векторная часть
λ
кватерниона
Λ
равна нулю, то
,0sin
=
ν
и тогда e
любой единичный вектор из
трехмерного пространства.
e
.
ν
e
.
Λ
Два кватерниона
1
Λ
и
2
Λ
будем называть
коллинеарными
, если коллинеарны их векторные части, т. е.
.0
2
=
λ
1
×
λ
Использование тригонометрической формы кватернионов
дает простую формулу для произведения двух коллинеарных
кватернионов. Так, если
10
приравниванием скалярных составляющих правой и левой
частей кватернионного уравнения, а остальные три – это
равенство компонент векторных составляющих в некотором
ортогональном базисе трехмерного пространства.
   Тригонометрическая форма записи кватернионов. Пусть
Λ – нормированный кватернион. Вводя новые переменные с
помощью равенств      λ0 = cosν , λ = e ⋅ sin ν ,   где   e    –
единичный вектор, коллинеарный вектору λ ,            получаем
тригонометрическую форму записи кватерниона
      Λ = cosν + e ⋅ sin ν .                              (1.13)
  Для ненормированного кватерниона имеем
      Λ = Λ ⋅ (cosν + e ⋅ sinν ),                         (1.14)

где    Λ =    Λ – модуль кватерниона Λ.
   Форма       кватерниона       (1.14)     аналогична
тригонометрической записи комплексных чисел. Из этого
представления следует, что любой кватернион однозначно
определяется значением модуля       Λ,   единичным вектором
e и углом ν . Выбор же e и ν для заданного Λ является
двухзначным, т. к. одновременная замена знака при e и ν
на обратный не изменяет кватерниона Λ. Заметим также,
что если векторная часть λ кватерниона Λ равна нулю, то
sin ν = 0, и тогда e – любой единичный вектор из
трехмерного пространства.
   Два кватерниона      Λ1 и Λ2 будем называть
коллинеарными, если коллинеарны их векторные части, т. е.
λ1 × λ 2 = 0.
   Использование тригонометрической формы кватернионов
дает простую формулу для произведения двух коллинеарных
кватернионов. Так, если

                               10