用matlab将一个二维向量进行旋转操作可以利用二阶正交矩阵 A=(■(cosθ&-sinθ@sinθ&cosθ)) 实现。设计程序实现如下功能:把一个边长为2以原点为中心的正方形旋转π/24,并将其做压缩(压缩比r=0.89),重复操作24次,以原点为起点连接正方形四个顶点形成四个长度相等的向量,对四个向量做旋转操作后不改变向量长度和起点,只改变向量终点。将每个向量乘以压缩比,再利用线段连接四个顶点形成新的正方形,重复24次操作用for循环语句实现,程序采用矩阵表示四边形,矩阵每一行记录一个顶点的坐标,共五个顶点,其中,第一个点和第五个点的坐标相同。矩阵由两列,第一列为五个顶点的横坐标,第二列为纵坐标。Line()绘制四边形,参数为矩阵的两列数据,而且每旋转一次都绘一个四边形
时间: 2024-02-12 12:04:37 浏览: 121
好的,以下是用 MATLAB 实现该功能的程序:
```matlab
% 定义初始正方形的矩阵
square = [-1 -1; 1 -1; 1 1; -1 1; -1 -1];
% 定义旋转角度和压缩比
theta = pi/24;
r = 0.89;
% 循环24次进行旋转和压缩操作
for i = 1:24
% 计算旋转矩阵
A = [cos(theta) -sin(theta); sin(theta) cos(theta)];
% 对初始正方形进行旋转和压缩
square = square * A * r;
% 绘制四边形
line(square(:,1), square(:,2));
end
```
程序中首先定义了一个初始正方形的矩阵 `square`,然后在循环中进行旋转和压缩操作,并用 `line()` 函数绘制四边形。注意,程序中的 `line()` 函数只能绘制直线段,因此需要将正方形的五个顶点的坐标以闭合的方式记录在矩阵的第一列和第二列,才能正确绘制四边形。
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使用matlab 分别实现基于Givens 变换的QR 分解。
在MATLAB中,可以使用内置的`qr`函数来进行矩阵的QR分解。然而,如果你想手动实现Givens变换的QR分解,这是一种用于逐行减少矩阵的方法,你可以按照以下步骤:
1. **了解Givens变换**:Givens变换是一种二维旋转,它可以在线性代数中用于消除矩阵元素。对于一个2x2的子矩阵,Givens变换可以用两个参数θ和φ来表示。
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```matlab
A = rand(m, m); % 创建一个随机矩阵作为例子
```
3. **开始QR分解过程**:
- 初始化Q矩阵(单位正交矩阵)和R矩阵(上三角矩阵)。Q将存储累积的Givens变换,而R保存分解后的因子。
- 从第一列开始,对每一对列向量执行Givens变换,直到处理完整个矩阵。
```matlab
Q = eye(size(A)); % 初始Q矩阵全为1
R = A; % 初始R矩阵等于输入矩阵
for i = 1:m-1
for j = i+1:m
theta = atan2(-R(i,j), R(i,i));
phi = atan2(R(j,i)/cos(theta), R(j+1:i+1,j)/cos(theta));
Q(:,j) = Q(:,j)*[cos(phi), -sin(phi); sin(phi), cos(phi)];
R(i:j,j:end) = [R(i:j,j:end) * cos(theta); zeros(1,j-i-1)];
R(j+1:end,j) = R(j+1:end,j)./cos(theta);
end
end
```
4. **更新R矩阵**:最后一步是将Q矩阵应用到原始矩阵A上,得到最终的R矩阵(注意R是对角线以上的部分)。
```matlab
Atilde = Q * R;
```
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