Ģeometriskās transformācijas: translācija, rotācija un atspoguļojums

Ģeometriskās transformācijas ir attēlu izmaiņas, piemēram: transportēšana, spoguļattēls, pagriešana, tuvināšana vai tālināšana. Tos var izgatavot jebkurā figūrā, neatkarīgi no tā, vai ir vienkāršas ģeometriskas formas vai sarežģīti attēli.

Šīs pārvērtības ļauj izveidot jaunas figūras no sākotnējām vai mainīt to pozīciju. Lai veiktu šīs transformācijas, mums ir jāizmanto atskaites sistēma un standarta mērvienība, kā tas ir Dekarta plaknē.

Dekarta plakne ir koordinātu sistēma plaknē, kur katram punktam ir unikāla adrese. Tas sastāv no divām numurētām asīm — x un y. Tādējādi pāris (x, y) norāda precīzu šī punkta atrašanās vietu.

Konservējot formas, tas ir, saglabājot garumus un leņķus, varam veikt trīs ģeometriskas transformācijas: translāciju, rotāciju un atspulgu.

Piemēram, pārvietojot attēlu uz jaunu vietu, mēs veiksim tulkojumu. Ja mēs to pagriežam ap punktu, tā ir rotācija. Ja mēs atspoguļojam figūru attiecībā pret asi, mēs veicam atspoguļojumu.

Tulkošana

Tulkošana sastāv no figūras pārvietošanas no viena punkta uz otru plaknē, saglabājot tās formu, orientāciju un izmēru.

Piemērs
Divi trijstūri zemāk esošajā attēlā ir kongruenti, tas ir, vienādi. Var teikt, ka trijstūris ABC ir pārcēlies uz otro pozīciju, ko attēlo trīsstūris A'B'C'.

Ģeometriskā tulkošanas transformācija.
Trīsstūris ABC tika tulkots vai transportēts.

Atspulgs

Atspoguļošana sastāv no attēla atspoguļošanas attiecībā pret taisnu līniju, kas var būt horizontāla, vertikāla vai slīpa. Šo līniju sauc par atstarošanas asi.

Atspoguļojot, katra sākotnējās figūras punkta koordinātas ir apgrieztas attiecībā pret atstarošanas asi.

Piemērs
Atspoguļojumā attiecībā pret x asi zemāk punktu A, B un C koordinātas tiek nodotas A', B' un C' šādi:

A (-5, 3) ► A' (-5, -3)

B (-6, 1) ► B' (-6, -1)

C (-2, 2) ► C' (-2, -2)

Citiem vārdiem sakot, katrs punkts A, B un C atrodas tādā pašā attālumā no atstarošanas x ass kā punkti A', B' un C'.

Rotācijas ģeometriskā transformācija.
Trijstūra ABC atspulgs attiecībā pret x asi.

Rotācija

Attēla pagriešana sastāv no tā pagriešanas attiecībā pret plaknes punktu, ko sauc par rotācijas centru. Lai veiktu figūras pagriešanu, jāņem vērā griešanās orientācija (pulksteņrādītāja virzienā vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam) un griešanās leņķa mērs grādos.

Piemērs
Trijstūris ABC ir pagriezts pretēji pulksteņrādītāja virzienam ar rotācijas leņķi 45°. Rotācijas centrs ir punkts A, kas tāpēc paliek fiksēts.

Rotācijas ģeometriskā transformācija.
Trijstūris ABC pagriezts ap rotācijas centru A.

Ģeometriskās samazināšanas un palielināšanas transformācijas

Samazinot vai palielinot, attēla izmēri tiek palielināti vai samazināti, saglabājot malu attiecību.

Šajos gadījumos leņķi paliek nemainīgi, bet garums un platums palielinās vai samazinās. Tāpēc attēla forma tiek saglabāta, savukārt tā laukums tiek mainīts.

Piemērs

Attēlu palielināšana vai samazināšana

Ģeometrisko transformāciju vingrinājumi

1. vingrinājums

Šis četrstūris ABCD pārveidoja, kuri izmēri ir x un y virzienā, pozīcijā A'B'C'D'?

Attēls, kas saistīts ar jautājumu.

Lai atbildētu, mēs par atskaites punktu ņemam jebkuru četrstūra punktu, piemēram, punktu A.

X virzienā tas nobīdījās -5, bet y virzienā - 2.

2. vingrinājums

Uzzīmējiet piecstūra atspulgu no vertikālās līnijas.

Attēls, kas saistīts ar jautājumu.

Lai atspoguļotu piecstūri attiecībā pret vertikālo līniju, mums ir jāapgriež katrs no punktiem. Šim nolūkam katram punktam kreisajā pusē jābūt vienādā attālumā no līnijas.

Punkts C labajā pusē atrodas 3 vienību attālumā, tāpēc tam pašam jānotiek labajā pusē. Atkārtojot procedūru citiem punktiem, mums ir:

Attēls, kas saistīts ar jautājumu.

3. vingrinājums

Zemāk redzamais taisnleņķa trīsstūris ir pagriezts ar rotācijas centru punktā B. Atbildiet uz griešanās virzienu un izmēriet griešanās leņķi.

Attēls, kas saistīts ar jautājumu.

Trijstūris ABC tika pagriezts pulksteņrādītāja virzienā attiecībā pret punktu B pozīcijā A'B'C'.

Lai noteiktu griešanās leņķi, mēs saprotam, ka segments A'B' sadala kvadrātu uz pusēm, tas ir, tā ir 90° taisnā leņķa bisektrise un sadala to uz pusēm.

Tādā veidā trīsstūris pagriezās par 45° pulksteņrādītāja virzienā.

Attēls, kas saistīts ar jautājumu.

Skatīt arī:

  • Ģeometrija
  • Plaknes ģeometrija
  • Ģeometriskās formas
  • daudzstūri

ASTH, Rafaels. Ģeometriskās transformācijas: translācija, rotācija un atspoguļojums.Visa Matter, [n.d.]. Pieejams: https://www.todamateria.com.br/transformacoes-geometricas/. Piekļuve:

Skaties arī

  • Laika joslas: skaidrojums un aprēķins
  • Apkārtmērs
  • Atrisināti varbūtības vingrinājumi (viegli)
  • Plaknes ģeometrija
  • Varbūtība
  • Trigonometrija taisnā trijstūrī
  • 8. klases matemātikas vingrinājumi
  • Plakanie spoguļi
Taisnstūra laukuma aprēķins: formula un vingrinājumi

Taisnstūra laukuma aprēķins: formula un vingrinājumi

taisnstūra laukums atbilst pamatnes mērījuma reizinājumam (reizinājumam) ar skaitļa augstumu, ko...

read more
Cilindra tilpuma aprēķins: formula un vingrinājumi

Cilindra tilpuma aprēķins: formula un vingrinājumi

O cilindra tilpums tas ir saistīts ar šīs ģeometriskās figūras ietilpību. Atcerieties, ka cilindr...

read more
Trapezija laukums: Trapezija laukuma aprēķins

Trapezija laukums: Trapezija laukuma aprēķins

trapeces zona mēra šīs plakanās figūras virsmas vērtību, ko veido četras puses.Trapece ir četrst...

read more