Геометричні перетворення: трансляція, поворот і відображення

Геометричні перетворення — це зміни, які виконуються на зображеннях, наприклад: транспортування, дзеркальне відображення, поворот, збільшення або зменшення масштабу. Їх можна виконати будь-якою фігурою, будь то прості геометричні фігури або складні зображення.

Ці перетворення дозволяють нам створювати нові фігури з вихідних або змінювати їх положення. Щоб виконати ці перетворення, нам потрібно використовувати систему відліку та стандартну одиницю вимірювання, як у декартовій площині.

Декартова площина - це система координат на площині, де кожна точка має унікальну адресу. Він складається з двох пронумерованих осей, x і y. Таким чином, пара (x, y) дає точне розташування цієї точки.

Зберігаючи форми, тобто зберігаючи довжини та кути, ми можемо виконати три геометричні перетворення: переміщення, обертання та відображення.

Наприклад, при переміщенні зображення на нове місце ми будемо виконувати переклад. Якщо ми обертаємо його навколо точки, це обертання. Якщо ми відображаємо фігуру відносно осі, ми виконуємо відображення.

Переклад

Трансляція полягає в переміщенні фігури з однієї точки площини в іншу, зберігаючи її форму, орієнтацію та розмір.

приклад
Два трикутники на зображенні нижче конгруентні, тобто рівні. Можна сказати, що трикутник ABC перемістився на друге місце, представлене трикутником A'B'C'.

Геометричне трансляційне перетворення.
Трикутник АВС переклали або перенесли.

Рефлексія

Відображення складається з дзеркального відображення зображення відносно прямої лінії, яка може бути горизонтальною, вертикальною або похилою. Ця лінія називається віссю відбиття.

При відображенні координати кожної точки вихідної фігури інвертуються відносно осі відображення.

приклад
У відображенні по відношенню до осі x нижче координати точок A, B і C передані до A', B' і C' таким чином:

A (-5, 3) ► A' (-5, -3)

B (-6, 1) ► B' (-6, -1)

C (-2, 2) ► C' (-2, -2)

Іншими словами, кожна точка A, B і C знаходиться на такій самій відстані від осі x відбиття, як точки A', B' і C'.

Геометричне перетворення повороту.
Відображення трикутника ABC відносно осі х.

Обертання

Обертання зображення полягає в його обертанні відносно точки на площині, яка називається центром обертання. Щоб виконати обертання фігури, ми повинні враховувати орієнтацію обертання (за або проти годинникової стрілки) і міру кута повороту в градусах.

приклад
Трикутник ABC повернули проти годинникової стрілки на кут 45°. Центром обертання є точка А, яка тому залишається нерухомою.

Геометричне перетворення повороту.
Трикутник ABC обертається навколо центра обертання A.

Геометричні перетворення зменшення та збільшення

При зменшенні або збільшенні розміри зображення збільшуються або зменшуються, зберігаючи співвідношення сторін.

У цих випадках кути залишаються незмінними, але довжини і ширини збільшуються або зменшуються. Таким чином, форма зображення зберігається, а його площа змінюється.

приклад

Збільшення або зменшення зображень

Вправи на геометричні перетворення

Вправа 1

Наведений нижче чотирикутник ABCD, який вимірюється в напрямках x і y, у положення A'B'C'D'?

Зображення, пов’язане із запитанням.

Для відповіді візьмемо за відлік будь-яку точку чотирикутника, наприклад точку А.

У напрямку x він змістився на -5, а в напрямку y на 2.

Вправа 2

Намалюйте відображення п'ятикутника від вертикальної лінії.

Зображення, пов’язане із запитанням.

Щоб відобразити п'ятикутник по відношенню до вертикальної лінії, ми повинні перевернути кожну з точок. Для цього кожна точка з лівого боку повинна бути на однаковій відстані від лінії.

Точка C з правого боку знаходиться на відстані 3 одиниць, тому те ж саме має статися з правого боку. Повторюючи процедуру для інших пунктів, ми маємо:

Зображення, пов’язане із запитанням.

Вправа 3

Правильний трикутник нижче повернуто з центром обертання в точці B. Визначте напрямок обертання та виміряйте кут повороту.

Зображення, пов’язане із запитанням.

Трикутник ABC повернули за годинниковою стрілкою відносно точки B у положення A'B'C'.

Для визначення кута повороту усвідомлюємо, що відрізок A'B' ділить квадрат навпіл, тобто є бісектрисою прямого кута 90° і ділить його навпіл.

Таким чином трикутник повернувся на 45° за годинниковою стрілкою.

Зображення, пов’язане із запитанням.

Дивіться також:

  • Геометрія
  • Геометрія площини
  • Геометричні фігури
  • багатокутники

ASTH, Рафаель. Геометричні перетворення: трансляція, поворот і відображення.Все має значення, [n.d.]. Доступний у: https://www.todamateria.com.br/transformacoes-geometricas/. Доступ за адресою:

Дивіться теж

  • Часові пояси: пояснення та розрахунок
  • Окружність
  • Вирішені вправи на ймовірність (легко)
  • Геометрія площини
  • Ймовірність
  • Тригонометрія в прямокутному трикутнику
  • Вправи з математики 8 клас
  • Плоскі дзеркала
Що таке квадрат? Визначення, формули та вправи

Що таке квадрат? Визначення, формули та вправи

Квадрат — це фігура з чотирма рівними сторонами. Квадрат має чотири кути по 90 градусів (дев’янос...

read more
Радіан: що це таке і як його виміряти

Радіан: що це таке і як його виміряти

Радіан — одиниця вимірювання, яка використовується для вимірювання кутів і дуг кола, а також град...

read more

План уроку: площа трикутника і прямокутника (7 клас)

Навички BNCC EF07MA31) Скласти вирази для обчислення площі трикутників і чотирикутників.(EF07MA3...

read more