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Curso: Precálculo > Unidad 7
Lección 9: Transformación de vectores 3D y 4D con matricesComponer matrices de 3x3
Las matrices de 3X3 pueden definir transformaciones del espacio 3D. En este ejemplo trabajado, vemos cómo encontrar la transformación de matrices que es la composición de otras dos matrices. Creado por Sal Khan.
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Transcripción del video
Aquí tenemos dos matrices de 3 x 3: la matriz A y
la matriz B; es claro que cada una de ellas es una transformación en el espacio de tres dimensiones.
Ahora, lo que vamos a realizar en este video es la composición AᵒB, es decir, podemos pensar en esto
como la transformación donde aplicamos primero la matriz B e inmediatamente después aplicamos
la matriz A, y podemos representar esto con otra matriz de 3 x 3 que tenemos parcialmente
completa aquí. Observa: tenemos terminadas la primera y tercera columna, y te pregunto ¿cuál
es la columna de en medio donde tenemos estos tres espacios en blanco? Pausa el video e intenta
encontrarla. Bien, trabajemos juntos. Una forma de pensar en cómo construir AᵒB es buscar la imagen
de cada columna de B bajo la transformación A, es decir, si aplicamos la transformación A a
esta columna por aquí, obtendremos esta columna, y si aplicamos la transformación A a esta otra
columna, obtendremos esta otra. Por lo tanto, lo que realmente necesitamos hacer es aplicar la
transformación A a esta columna de en medio en la matriz B. Y para recordar cómo funciona esta
transformación, podemos ver el vector [0, 2, 3] como 0 por el vector unitario en dirección X [1,
0, 0], más 2 por el vector unitario en dirección Y [0, 1, 0], más 3 por el vector unitario en
dirección Z [0, 0, 1]. Y cuando aplicamos la transformación, en lugar de usar estos vectores
unitarios usaremos la imagen de ellos bajo esta transformación, es decir: en esta situación en
lugar del vector [1, 0, 0] usaremos esta primera columna de la matriz B; en lugar del vector [0, 1,
0] usaremos esta segunda columna, y en lugar del vector [0, 0, 1] usaremos esta tercera columna.
Por lo tanto, esta columna de en medio, cuando la transformamos por esta matriz, será 0 por, y el
lugar del vector [1, 0, 0] usaremos el vector [-3, -3, 3]; y a esto le sumaremos 2 por, y en lugar
del vector [0, 1, 0] usaremos el vector [0, -2, 3], y por último, pero no por eso menos
importante, sumaremos tres veces el vector amarillo [0, -4, 1]. Bien, ahora sólo hay que
hacer las operaciones. Si multiplicamos 0 por todo esto obtendremos sólo el vector [0, 0, 0], así
que todo esto se va; y veamos, nos quedaremos con, multiplicamos 2 por 0 es 0, 2 por -2 es -4 y 2
por 3 es 6, y a esto le sumaremos 3 por 0 es 0, 3 por -4 es -12, 3 por 1 es 3, y cuando
sumamos estos dos vectores obtendremos que: 0 + 0 es 0, -4 más -12 es -16, 6 + 3 es 9. Y
hemos acabado: completamos la composición AᵒB.