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R4 測量士 午前No.4 三次元回転行列

三次元回転行列について、公式問題の条件と○×文を一つずつ照らし、正しい理由・誤りの理由を初心者向けに整理します。

問題(実際の試験問題)
令和4年 測量士試験(午前) 問題(実際の試験問題)

出典:令和4年 測量士試験 午前 問題(国土地理院公表)/国土地理院ウェブサイト(試験問題・解答例のページ)

この問題の答え

正解は 4

○×文ごとの詳しい解説

判断1 → 正しい

確認する文:z軸まわりの回転では回転軸であるz座標が変化しない。同様に、x軸まわりの回転行列Rxは、x座標を変えないので1行目が(1, 0, 0)となる。

正しい。回転軸そのものの座標は回しても変わりません。x軸まわりに回すとx座標はそのままなので、行列の1行目は(1, 0, 0)になります。

判断2 → 正しい

確認する文:式4(z軸回転)と同じ向きに合わせると、x軸まわりの回転行列Rxは、2行目が(0, cosφx, −sinφx)、3行目が(0, sinφx, cosφx)となる。

正しい。z軸回転の(cos, −sin)(sin, cos)の並びを、残るy・z成分に当てはめた形になります。

判断3 → 正しい

確認する文:y軸まわりの回転行列Ryは、1行目が(cosφy, 0, sinφy)、2行目が(0, 1, 0)、3行目が(−sinφy, 0, cosφy)となる。

正しい。回転軸のy座標が変わらないので2行目は(0, 1, 0)。RxとRyの正しい組合せは選択肢4です。

初心者向けの見直し方

  • まず「誰が・何を・いつ行うか」を分け、主語と対象を確認します。
  • 誤りの文は、どの語句や数値を直せば正しい文になるかまで確認します。
  • 計算問題は答えだけでなく、使う式・単位・代入順を問題画像と照らします。