図4に示すような三次元直交座標系において,ある点(x,y,z)をz軸のまわりに図4に示す方向にεzだけ回転させたときの点(x',y',z')は次の式4で表される。
(x',y',z') = [[cosεz, -sinεz, 0], [sinεz, cosεz, 0], [0, 0, 1]] (x, y, z) ・・・式4
式4を参考に,点(x,y,z)をx軸のまわりに図4に示す方向にεxだけ回転させる行列Rxと,y軸のまわりに図4に示す方向にεyだけ回転させる行列Ryの組合せとして最も適当なものはどれか。
次の中から選べ。
ただし,それぞれの回転後の点を(x'',y'',z''),(x''',y''',z''')とするとき,
(x'',y'',z'') = Rx(x, y, z) 及び (x''',y''',z''') = Ry(x, y, z)
が成り立つ。
なお,関数の値が必要な場合は,巻末の関数表を使用すること。
正答4
解説
正解は4です。
式4のz軸まわりの回転行列Rz=[[cosεz,-sinεz,0],[sinεz,cosεz,0],[0,0,1]]は,右手系で軸の正方向から見て反時計回りに回転させる標準的な形です。
同じ規約に従うと,x軸まわりの回転行列はRx=[[1,0,0],[0,cosεx,-sinεx],[0,sinεx,cosεx]],y軸まわりの回転行列はRy=[[cosεy,0,sinεy],[0,1,0],[-sinεy,0,cosεy]]となります(y軸まわりだけ符号の配置が入れ替わる点に注意します)。
この組合せは選択肢4と一致します。