Math Problem Statement
ちなみに、スカラー部とiも、
q1=a + 0 i + 0 j + 0 k
q2=0 + b i + 0 j + 0 k
なので、
Re(q1 q2)=Re((a + 0 i)(0 + b i))= Re(a b i)=0
で、直交してるということですか?
Solution
はい、その通りです!クォータニオン と が直交していることは、スカラー部(実部) が 0 になることから確認できます。
詳細に説明すると:
-
与えられたクォータニオンの形:
- (スカラー部のみ)
- (純虚部)
-
積 を計算: 展開すると: ここで、1つずつ計算します:
- (第2項は0になる)
よって、積は:
-
スカラー部(実部) : クォータニオン には実部がありません( は純虚部なので実部は0)。
-
直交性の確認: クォータニオンが直交しているための条件は、スカラー部が 0 であることです。この場合、 が成り立っているので、 と は直交していると結論づけられます。
要点まとめ:
- がスカラー部のみで、 が純虚部を持つクォータニオンの場合、積 の実部は常に 0 になります。
- このことから、スカラー部だけのクォータニオンと純虚部だけのクォータニオンは常に直交しています。
何か不明点や詳細を知りたいことはありますか?
以下は関連する質問です:
- クォータニオンの直交条件についての一般的な定義は?
- 純虚部のみのクォータニオン同士の積の性質は?
- の虚部成分()を具体的に計算するとどうなる?
- 実部と虚部のスカラー積が直交性に与える影響は?
- 他の応用例(例えば、3次元回転)でクォータニオンの直交性がどのように使われるか?
TIP: クォータニオンのスカラー部(実部)は、2つのクォータニオンの「内積」に対応しています。
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Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Quaternion Algebra
Orthogonality
Complex Numbers
Formulas
Quaternion Multiplication: (a + bi + cj + dk)(e + fi + gj + hk)
Real Part of Quaternion: Re(q) = scalar part of q
Theorems
Quaternion Orthogonality: Real part of the product of two quaternions is zero if they are orthogonal.
Suitable Grade Level
University Level (Advanced Mathematics or Physics)
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