Главная > Отображения. Криволинейные координаты. Преобразования. Формулы Грина
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

18. Отображения гомотетии и подобия.

Аффинное отображение вида

где определяет преобразование гомотетии с центром в точке . Если считать плоскость совмещенной с плоскостью то гомотетия есть отображение, при котором образ любой точки лежит на том же (при ) или на противоположном (при ) луче, что и точка Р, а отношение отрезков и т. е. расстояний образа и прообраза от центра гомотетии остается постоянным, равным Число а называется коэффициентов гомотетии.

Преобразование гомотетии

отображает любую фигуру (область) в подобную фигуру (область) с коэффициентом подобия

Вообще, фигурой, подобной данной с коэффициентом подобия называется фигура, которая имеет ту же форму, что и данная, только все ее линейные размеры изменены в раз. Более точно: подобная фигура получается из данной равномерным растяжением или сжатием последней в раз; при этом она может быть параллельно перемещена в плоскости, а также симметрично отражена от какой-нибудь прямой. Такое преобразование называется преобразованием подобия с коэффициентом подобия

Отображение гомотетии является частным случаем отображения подобия.

Заметим теперь, что аффинные отображения (1.14) и (1.15), сохраняющие расстояния, являются частными случаями также и замечательных аффинных отображений, которые любую окружность преобразуют в окружность же. Для таких отображений уравнение должно выражать именно окружность, а это возможно лишь при наличии равенств:

Эти условия осуществляются только в двух случаях:

1) когда

2) когда

Итак, аффинные отображения следующих двух видов:

и только таких), при любых значениях коэффициентов преобразуют любую окружность в окружность. При этом определитель системы

положителен, а определитель системы отрицателен. Значит, отображение только первого вида (1.16) преобразует окружность в окружность, сохраняя и направление перемещения точки; отображение же второго вида (1.17), хотя и преобразует окружность в окружность, но меняет при этом направление перемещения точки на противоположное. Читатель легко обнаружит и по уравнению что отношение радиуса отображенной окружности к радиусу отображаемой окружности равно корню квадратному из модуля определителя системы.

Итак, мы установили, что аффинное отображение, сохраняющее расстояния, сохраняет и окружности, причем оно будет отображением вида (1.16), если является «движением», и отображением вида (1.17), если не является «движением».

С другой стороны, всякое аффинное отображение (1.16) или (1.17), сохраняющее окружности, изменяет расстояния между точками лишь в одном и том же отношении.

В самом деле, разделим, например, равенства (1.16) на

Полученные линейные функции устанавливают аффинное отображение вида (1.14) с плоскости на плоскость сохраняющее расстояния и поэтому преобразующее данную область в точно такую же область, но, возможно, иначе расположенную относительно системы координат

Но преобразование

есть отображение гомотетии (подобия) с плоскости на плоскость , значит, отображение (1.16) преобразует данную область в подобную ей с коэффициентом

подобия, равным (т. е. корню квадратному из определителя системы (1.16)).

Таким образом, аффинное отображение, сохраняющее окружности, есть просто так называемое преобразование подобия (обратное предложение, конечно, справедливо).

1
Оглавление
email@scask.ru