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几何变换主要涵盖平移、旋转、对称(轴对称和中心对称)这几种,因为这个原因,除了平移和旋转,还有轴对称和中心对称这些图形运动。
对称
对称常见有轴对称和中心对称。
轴对称:对称轴,两个图形中对应的点
把一个图形沿着某一条直线折叠,假设直线两旁的部分可以相互重合,既然如此那,称这个图形是轴对称图形,这条直线就是对称轴。
对称点到对称轴的距离相等。
中心对称:把一个图形绕着某一点旋转180°,假设它能与另一个图形重合,既然如此那,就说这两个图形有关这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心,这两个图形的对应点叫做有关中心的对称点。
1、轴对称图形:沿一条直线对折,两边完全重合。对折后可以完全重合的图形是轴对称图形,折痕所在的直线叫对称轴。
2、平移:当物体水平方向或竖直方向运动,还物体的方向不出现改变,这样的运动是平移。唯有形状、大小、方向完全一样的图形通过平移才可以相互重合。
3、旋转:物体绕着某一点或轴进行圆周运动的情况就是旋转。
除了平移和旋转,还有缩放、对称和扭曲等图形的运动。
缩放是指将图形沿着某个方向进行拉伸或压缩;对称是指将图形沿着某条线或点进行翻转;扭曲是指将图形根据一定规律进行扭曲变形。这些图形的运动都是根据数学变换原理达到的。
答:除了平移和旋转,还有对称和对折图形的运动,这当中对折还涵盖中轴对折和任意对折,中轴对折能够让图形平分成一半,任意对折不然。
平移、旋转、轴对称
平移是指在平面内,将一个图形上的全部点都根据某个直线方向做一样距离的移动,这样的图形运动叫做图形的平移运动,简称平移。
旋转,物体紧跟一个点或一个轴做圆周运动。
一个图形假设沿某条直线对折,对折后折痕两边的部分是完全重合的,既然如此那,就称这样的图形为轴对称图形。注:斜放的图形只要能沿一条直线折叠,直线两侧的图形可以相互重合,就是轴对称图形。在轴对称图形中间画一条线,那条线叫对称轴。
假设天上飞、水中游与地上跑,分成两类,既然如此那,天上飞与水中游为一类,地上跑为另一类,因为地上跑唯有向前向后还有向左向右; 从数学上来说,运动轨迹一个是三维的,一个是二维的。
在平面内,一个图形绕着一个定点旋转一定的的视角得到另一个图形的变化叫做旋转。这个定点叫做旋转中心,旋转的的视角叫做旋转角,假设一个图形上的点A经过旋转变为点A,既然如此那,这两个点叫做旋转的对应点。
二年级启动认识旋转和平移运动,旋转指图形或物体以某线或点为轴,进行顺、逆时针进行的运动,如开关门的动作、车轮的转动、钟摆的摆动等。
物体紧跟一个点或一个轴作圆周运动。如地球绕地轴旋转,同时也紧跟太阳旋转。
图形的运动分为三种情况:平移、旋转、轴对称。
平行是在平面上两条直线、空间的两个平面还有空间的一条直线与一平面当中没有任何公共点时,称它们平行。
旋转是物体紧跟一个点或一个轴做圆周运动。如地球绕地轴旋转,同时也紧跟太阳旋转。
轴对称是假设一个平面图形沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分可以相互重合,既然如此那,这个图形叫做轴对称图形
图形在平面内可以通过平移、旋转、缩放等运动方式来达到形状和位置的变化。这当中旋转是一种常见的图形运动方式。
在平面直角坐标系中,一个点$P(x,y)$绕另一个点$O(a,b)$逆时针旋转$heta$度后,得到新点$P(x,y)$的坐标变化公式请看下方具体内容:
$$
x = a + (x-a)\cosheta - (y-b)\sinheta \\
y = b + (x-a)\sinheta + (y-b)\cosheta
$$
这当中,$\cosheta$和$\sinheta$是旋转角$heta$的余弦和正弦值。按照上面说的公式,我们可以计算出旋转后点$P$的坐标,以此达到图形的旋转变换。
针对一部分较为复杂的图形,例如多边形、曲线等,可以通过将这些图形分解为多个点,并对每个点进行旋转变换,来达到整个图形的旋转。除开这个因素不说,不少计算机绘图软件和库中也提供了旋转图形的函数或API,使用它们可以更方便和简单地达到图形的旋转。
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