2.2.3 反射变换
2.反射变换-人教A版选修4-2矩阵与变换教案

反射变换-人教A版选修4-2 矩阵与变换教案一、知识点1. 反射变换的定义反射变换是将一个点关于直线对称成一个新的点,直线称为对称轴,被对称的点称为对称点。
一个点对于两条相交的直线的对称变换,可以看作是两个方向相反的反射变换。
2. 反射变换的矩阵表示以直线 y = ax + b 为对称轴,其矩阵表示为:| 1 - 2a^2 2ab |R = 1/ (| 2ab 1 - 2b^2 |)| 0 0 |3. 反射变换的性质(1)反射变换是不改变距离大小的变换,即对于直线 AB 和A’B’,点 A 到直线 AB 的距离和点A’ 到直线A’B’ 的距离是相等的。
(2)反射变换满足线性运算,即 R(x1 + x2) = R(x1) + R(x2) 以及 R(kx) =kR(x),其中 k 为常数。
(3)反射变换还具有反向性,即进行两次反射变换后还原原来的点。
二、教学设计1. 教学目标通过本节课的学习,学生将掌握反射变换的定义,矩阵表示以及性质等知识;同时,能够运用所学知识解决反射变换的相关问题。
2. 教学重点和难点(1)教学重点:反射变换的定义、矩阵表示和性质。
(2)教学难点:如何运用所学知识解决反射变换的相关问题,如求解经过反射变换后的坐标等。
3. 教学过程(1)引入通过讲解实际场景中的反射现象,如水面反射、镜面反射等,激发学生对反射变换的兴趣和认识。
(2)讲授首先,通过图示等方式,介绍反射变换的定义,以及反射变换的示例;然后,讲解反射变换的矩阵表示,帮助学生理解并掌握相应的公式;最后,讲解反射变换的性质,并结合具体的例子进行说明。
(3)例题练习针对反射变换中的相关问题,设计一系列例题,在课堂上由教师讲解,并且组织学生进行练习和答题,加深对所学知识的理解和掌握,同时锻炼学生的运用能力。
4. 课堂小结教师对学生进行带头小结,帮助学生回顾本节课所学内容,并进行归纳总结,以便学生更好地掌握知识点。
三、课堂反思针对本节课教学情况,我认为还需加强与学生的互动交流,尤其是在例题练习中,应该适当地引导学生思考和讨论,增强他们的自主思考和解决问题的能力,同时通过每节课的反思总结,不断优化和改进教学方式,提高教学质量。
2.2几种常见变换——反射变换

2.2几种常见的平面变换反射变换三维目标1.知识与技能掌握反射变换的矩阵表示与几何意义从几何上理解二阶矩阵对应的几何变换是线性变换,并证明二阶非零矩阵对应的变换把直线变成直线,即证明M (λ1α+λ2β)=λ1M α+λ2M β.2.过程与方法通过实例,借助几何图形来研究平面图形的几何变换,让学生感到生动. 3.情感、态度与价值观将新旧知识结合起来,体现知识的螺旋上升。
教学重点 反射变换 教学难点证明M (λ1α+λ2β)=λ1M α+λ2M β 教学过程一、情境设置已知在平面直角坐标系的第一象限有一张汽车图片F ,将它做关于x 轴、y 轴和坐标原点对称的变换,分别得到图片F 1,F 2,F 3.这些变换能用矩阵来表示吗?二、学生活动在图片F 上任取一个P(x,y),假设三个变换分别为T 1,T 2,T 3,对应的矩阵分别记为M 1,M 2,M 3,则有⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡1001,:''1M y x y x y x T , ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡1001,:''1M y x y x y x T⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡1001,:''1M y x y x y x T 三、建构数学1.反射变换 像⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1001,1001,1001这样将一个平面图形F 变为关于定直线或定点对称的平面图形的变换矩阵,我们称之为反射变换矩阵,对应的变换叫做反射变换.相应地,前者叫做轴反射,后者称为中心反射,其中的定直线称为反射轴,定点称做反射点.探究已知格子纸上有一面小旗(如图),请在格纸上画出它关于x 轴、关于y 轴和关于原点对称的图形.四、数学应用例 求直线y =4x 在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0110作用下变换所得的图形. 解:设P(x 0,y 0)为直线y =4x 上的任一点,它在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0110作用下变换变为点 P ′(x 0′,y 0′),则有⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡0000'0'00110x y y x y x 故⎪⎩⎪⎨⎧=='0'00y x x y '0'0004,4y x x y =∴= 从而直线y =4x 在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0110作用下变成直线.41x y =例 求曲线y 2=4x 在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0110作用下变换所得的图形. 解:设P(x 0,y 0)为曲线y 2=4x 上的任一点,它在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0110作用下变换变为点 P ′(x 0′,y 0′),则有⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡0000'0'00110x y y x y x ,故⎪⎩⎪⎨⎧=='00'00y x x y '02'00204,4y x x y =∴= 从而曲线y 2=4x 在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0110作用下变成曲线y x 42= 例 二阶非零矩阵对应的变换把直线变成直线. 证明:假设矩阵M =⎥⎦⎤⎢⎣⎡d cb a(a,b,c,d 不全为零)对应的变换把平面上的点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)变成平面上的点P 1′(x 1′,y 1′),P 2′(x 2′,y 2′),令α=,11⎥⎦⎤⎢⎣⎡y x β=⎥⎦⎤⎢⎣⎡22y x ,M α=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡'1'1y x ,M β=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡'2'2y x ,故说明:⑴把直线变为直线的变换,通常叫做线性变换(平面上的线性变换都可以用矩阵来表示,但二阶矩阵不能刻画所有平面图形的线性变换).⑵当a =b =c =d =0时,⎥⎦⎤⎢⎣⎡0000把平面上的所有点都变换到坐标原点(0,0),此时为线性变换的退化情况,因此在研究平面上的多边形或直线在矩阵的变换作用后形成的图形时,只需考察顶(端)点的变化结果即可.想一想:曲线y =f(x)在矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1001,1001,1001作用下变换所得图形的方程分别是什么?)()(1001x f y x f y -=−−−−→−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-)()(1001x f y x f y -=−−−−→−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡- )()(1001x f y x f y --=−−−−→−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--五、回顾反思1.知识点:反射变换,线性变换2.思想方法:数形结合,类比 六、作业 见数学教学案 教学后记。
2.2.3反射变换

y = lg x
( x ≥ 0)
O
1
x
变式训练: 变式训练:
设
a 0 a, b ∈ R 若 M = −1 b
所定义的线性变换把直线
l : 2 x + y − 7 = 0变换成另一直线l ′ : x + y − 7 = 0
求 a, b 的值.
小结:能否找出下列变换矩阵? 小结 能否找出下列变换矩阵? 能否找出下列变换矩阵
(3)
0 1 把一个几何图形变换为与之关于直线 把一个几何图形变换为与之关于直线 M3 = 1 0 y=x对称的图形; 对称的图形 对称的图形;
0 −1 M4 = −1 0
(4)
把一个几何图形变换为与之关于直线 把一个几何图形变换为与之关于直线 y=-x对称的图形; 对称的图形 - 对称的图形;
变式训练
1 0 3.求直线 求直线x=2在二阶矩阵 M = 求直线 在二阶矩阵 对应的 1 0 变换下所变成的图形。 变换下所变成的图形。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
−1 0 练习.1.求平行四边形OBCD在矩阵 作用 0 1
下变换得到的几何图形,并给出图示,其中 O (0, 0), B (2, 0), C (3,1), D (1,1) 2.求出曲线 y = x 作用下变换得到的曲线.
1 0 −1 0 0 −1 0 1 像 称为反射变换矩阵. 称为反射变换矩阵
−1 0 0 −1 这样的矩阵 我们 这样的矩阵,我们
求直线l:y=4x在矩阵 例3.求直线 求直线 在矩阵 得到的曲线. 得到的曲线
0 1 思考1: 思考 :若矩阵 M = 1 0
Μ(λ1α+λ2β) = λ1Μα+λ2Μβ 上式表明,在矩阵Μ的作用下, 上式表明,在矩阵Μ的作用下,直线 λ1α+λ2β 变成直线 λ1Μα+λ2Μβ. 这种把直线变成直线的变换, 这种把直线变成直线的变换,通常叫做 线性变换。 线性变换。
2.2几种常见变换——投影变换

y x2.2几种常见的平面变换投影变换三维目标1.知识与技能掌握投影变换的矩阵表示与几何意义 2.过程与方法通过具体的实例让学生认识到,图形的旋转可以用矩阵来表示. 3.情感、态度与价值观将三角函数与矩阵结合起来,体现知识的螺旋上升。
教学重点 投影变换 教学难点 投影变换矩阵 教学过程一、情境设置如果把正午的太阳光近似看做垂直向下的平行光,一排排树木的影子会投影到各自的树根,而它们的正视图可以用右图来表示,在右图中,树木投影前后可以看做一个平面几何变换,怎样用矩阵来刻画这一变换?二、学生活动 对平面上的任意一点P(x,y),它垂直投影到x 轴上时,横坐标保持,纵坐标变化为0,特殊地,x 轴上的点原地不动.因此,垂直投影前后可以看做一个几何变换T ,并且有T :⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡→⎥⎦⎤⎢⎣⎡0''x y x y x故变换T 对应的矩阵为M =⎥⎦⎤⎢⎣⎡0001三、建构数学像⎥⎦⎤⎢⎣⎡0101,⎥⎦⎤⎢⎣⎡0001这类将平面内图形投影到某条直线(或某个点)上的矩阵,称之为投影变换矩阵,相应的投影称做投影变换.说明:投影变换虽然是映射,但不是一一映射. 四、数学运用 例5研究矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0101所确定的变换. 解:对于平面上的向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡y x ,有 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡x x y x 0101, 因此,矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡0101使得平面上的点的横坐标不变,而纵坐标变为与横坐标相等,该变换将平面内的点沿垂直于x 轴方向投影到直线y =x 上,如图所示. 例6 研究线段AB 在矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--21212121作用下变换得到的图形,其中A(0,0),B(1,2). 解:因为 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--000021212121,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--21212121212121, 所以在矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--21212121对应的变换作用下,线段AB 变换成线段AB ,其中A ′(0,0),B ′(-1/2,1/2),如图所示. 变:研究直线y=2x 在矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--21212121作用下变换得到的图形. 解:在直线y=2x 上取点A(0,0),B(1,2) 因为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--000021212121,⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--21212121212121,所以在矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--21212121对应的变换作用下,点A 、B 分别变换成点A ′(0,0),B ′(-1/2,1/2),因此直线y=2x 在矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--21212121作用下变换得到直线y =-x. ●思考 矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡1000的变换作用如何? 对平面上的任意一点P(x,y),它垂直投影到y 轴上时,纵坐标保持,横坐标变化为0.●思考我们学习过的变换中,哪些是一一映射?哪些不是?恒等变换、伸压变换、反射变换、旋转变换、切变变换都是一一映射,投影变换是映射,但不是一一映射.五、回顾反思1.知识点:投影变换2.思想方法:数形结合六、作业 见数学教学案 教学后记。
苏教版高中数学章节目录(泰州地区)

苏教版高中数学章节目录(泰州地区)必修一第一章集合1.1 集合的含义及其表示1.2 子集、全集、补集1.3 交集、并集第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ2.1 函数的概念和图象2.2 指数函数2.3 对数函数2.4 幂函数2.5 函数与方程2.6 函数模型及其应用必修二第一章立体几何初步1.1 空间几何体1.2 点、线、面之间的位置关系1.3 空间几何体的表面积和体积第二章2.1 直线与方程2.2 圆与方程2.3 空间直角坐标系必修三第一章算法初步1.1 算法的含义1.2 流程图1.3 基本算法语句1.4算法案例第二章统计2.1 抽样方法2.2 总体分布的估计2.3 总体特征数的估计2.4 线性回归方程第三章概率3.1 随机事件及其概率3.2 古典概型3.3 几何概型3.4 互斥事件必修四第一章三角函数1.1 任意角、弧度1.2 任意角的三角函数1.3 三角函数的图象和性质第二章平面向量2.1 向量的概念和表示2.2 向量的线性运算2.3 向量的坐标表示2.4 向量的数量积2.5 向量的应用第三章三角恒等变换3.1 两角和与差的三角函数3.2 二倍角的三角函数3.3 几个三角恒等式必修五第一章解三角型1.1 正弦定理1.2 余弦定理1.3 正弦定理、余弦定理的应用第二章数列3.1 数列2.2 等差数列2.3 等比数列第三章不等式3.1 不等关系3.2 一元二次不等式3.3 二元一次不等式与简单的线性规划问题3.4 基本不等式选修2-1第一章常用逻辑用语1.1 命题及其关系1.2 简单的逻辑联结词1.3 全称量词与存在量词第二章圆锥曲线与方程2.1 圆锥曲线2.2 椭圆2.3 双曲线2.4 抛物线2.5 圆锥曲线的统一定义2.6 曲线与方程第三章空间向量与立体几何3.1 空间向量及其运算3.2 空间向量的应用选修2-2第一章导数及其应用1.1 导数的概念1.2 导数的运算1.3 导数在研究函数中的应用1.4 导数在实际生活中的应用1.5 定积分第二章推理与证明2.1 合情推理2.2 直接证明与间接证明2.3 数学归纳法第三章数系的扩充与复数的引入3.1 数系的扩充3.2 复数的四则运算3.3 复数的几何意义选修2-3第一章计数原理1.1 两个基本计数原理1.2 排列1.3 组合1.4 计数应用题1.5 二项式定理第二章概率2.1 随机变量及其概率分布2.2 超几休分布2.3 独立性2.4 二项分布2.5 随机变量的均值和方差2.6 正态分布第三章统计案例3.1 独立性检验3.2 回归分析选修4-2 矩阵与变换2.1 二阶矩阵与平面向量2.1.1 矩阵的概念2.1.2 二阶矩阵与平面列向量的乘法2.2 几何常见的平面变换2.2.1 恒等变换 2.2.2 伸压变换 2.2.3 反射变换 2.2.4 旋转变换2.2.5 投影变换2.2.6 切变变换2.3 变换的复合与矩阵乘法2.3.1 矩阵乘法的概念2.3.2 矩阵乘法的简单性质2.4 逆变换与逆矩阵2.4.1 逆矩阵的概念2.4.2 二阶矩阵与二元一次方程组2.5 特征值与特征向量2.6 矩阵的简单应用选修4-4 坐标系与参数方程4.1 坐标系4.1.1 直角坐标系4.1.2 极坐标系4.1.3 球坐标系4.2 曲线的极坐标方程4.2.1 曲线的极坐标方程的意义4.2.2 常见曲线的极坐标方程4.3 平面坐标系中几种常见变换4.3.1 平面直角坐标系中的平移变换4.3.2 平面直角坐标系中的伸缩变换4.4 参数方程4.4.1 参数方程的意义4.4.2 参数方程与普通方程的互化4.4.3 参数方程的应用4.4.4 平摆线与圆的渐开线感谢您使用本店文档您的满意是我们的永恒的追求!(本句可删)------------------------------------------------------------------------------------------------------------。
线性变换的几何意义

本科生毕业论文论文题目:线性变换的几何背景学院专业学号学生姓名指导教师姓名指导教师职称指导教师单位年月日学位论文写作声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日论文作者签名:导师签名:日期:年月日。
线性变换的几何背景摘要线性变换可以通过几何现象直观化,几何现象也可以通过线性变换精练化。
本文就通过研究几何现象所表现出来的线性变换、思考矩阵与线性变换在几何意义上的关系、思考线性变换一些性质所具备的几何意义、思考线性变换的非矩阵表现形式、思考线性变换和几何联系起来解决问题的思路以及思考射影几何上的线性变换。
我们可以得出线性变换是运动的、线性的,许多几何现象都是线性变换,我们可以用矩阵来研究线性变换的几何意义,但矩阵只是研究线性变换的几何意义的工具之一,线性变换许多拓展相关的问题也涉及到几何现象,并且线性变换与几何联合起来对于解决某些问题存在好处,但不同的几何体系的研究客体对于线性变换来说也存在不同方面。
关键词:线性变换;几何现象;矩阵The geometry background of linear transformationAbstract:Linear transformation could be visualized through the geometric phenomena, geometric phenomenon could be refined through the linear transformation. The article analyzes the linear transformation, reflects by geometric phenomenon, studies the relationship of matrix and linear transformation on the basis of geometric meaning, researches the geometric meanings of linear transformation, reflects the expression of nonnegativematrix of linear transformation, discusses the solutions to the questions on the basis of connection between linear transformation and geometry, and considers the linear transformation of projective geometry. In conclusion, the thesis finds out that the linear transformation is athletic, linear, and many geometry phenomena are linear transformation. The matrix could be used to analyze the geometry meaning of linear meaning, but the matrix is one of the tools to study the geometry meaning of linear transformation. Many of the linear transformation related problems are involved in the geometric phenomena, and the combination of linear transformation and geometry is beneficial to the solutions to some problems, but different geometry research objects have various aspects.Key words: linear transformation; geometry phenomenon; matrix。
镜面反射 坐标系变换

镜面反射坐标系变换1.引言1.1 概述镜面反射是物体表面光线遇到平滑表面时发生的一种光的现象。
在镜面反射中,光线遇到平滑的表面时,会沿着入射角等于反射角的方向发生反射。
这意味着光线在镜面反射中并不改变入射角的大小,可以形成清晰、明亮的反射图像。
镜面反射在日常生活中具有广泛的应用。
例如,当我们看到镜子中的自己时,就是通过镜面反射的现象实现的。
此外,镜面反射还被广泛应用于光学领域,例如激光器中的反射镜、光学显微镜中的镜面反射等。
此外,镜面反射也在光线传播和成像的研究中具有重要的意义。
坐标系变换是一种数学上的操作,用于改变物体或点的坐标表示方式。
在三维空间中,我们常常需要进行坐标系的转换,以便更好地理解和描述物体在不同坐标系下的运动和变换。
常见的坐标系变换包括平移、旋转和缩放等。
坐标系变换具有广泛的应用领域。
在计算机图形学中,坐标系变换被广泛用于三维模型的建模和渲染,可以实现物体在三维空间中的平移、旋转和缩放等变换效果。
在机器人学中,坐标系变换也起着重要的作用,可以实现机器人在不同坐标系下的运动和控制。
此外,坐标系变换还在地图制作、追踪和导航等领域中得到了广泛应用。
综上所述,镜面反射和坐标系变换是两个在光学和数学领域中非常重要的概念。
对于理解光的传播和物体运动变换等问题具有重要意义,并在实际应用中发挥着不可替代的作用。
在接下来的文章中,我们将详细介绍镜面反射和坐标系变换的定义、原理、特点和应用,希望能够帮助读者更深入地理解和应用这两个概念。
1.2 文章结构本篇长文主要包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,我们将对镜面反射和坐标系变换进行概述,并明确文章的目的。
首先,我们会简要介绍镜面反射的定义、原理、特点和应用,以及坐标系变换的概述、方法和原理。
接下来,我们将说明本文的目的,即探讨镜面反射和坐标系变换的意义、影响、重要性和应用。
在正文部分,我们将详细阐述镜面反射和坐标系变换的相关内容。
首先,在镜面反射部分,我们将深入探讨镜面反射的定义和原理,通过实例和实验结果展示镜面反射的特点和应用。
反射变换的名词解释

反射变换的名词解释反射变换是数学中非常重要的一个概念,它在几何学、物理学和计算机图形学等领域中被广泛应用。
反射变换(Reflective transformation)指的是一个物体或图形关于某个轴或面对称的变换过程。
在这篇文章中,我将对反射变换进行详细的解释与探讨。
1. 反射变换的定义与特点反射变换是一种保持角度不变但改变方向的变换方式。
通过沿着某一轴线或平面对称,使得图形的每一个点与其对称点关于对称轴或对称面上线对称,即实现了图形的镜像效果。
反射变换通常使用一个轴或平面来进行对称操作,被称为对称轴或对称面。
2. 反射变换的应用领域2.1 几何学中的反射变换在几何学中,反射变换是重要的基础变换之一。
它常常用于解决镜像对称问题、推导几何定理、证明几何性质等。
例如,在解决关于镜子的问题时,反射变换可以帮助我们确定光线的反射方向,从而实现几何光学中的计算和分析。
2.2 物理学中的反射变换物理学中,反射变换是对光线、声波等传播方式的描述。
根据反射定律,入射光线与反射光线之间的角度相等,但方向相反。
通过对反射变换的研究,科学家可以预测和解释反射现象,如镜面反射、声波的反射等。
2.3 计算机图形学中的反射变换在计算机图形学中,反射变换是一种常用的图形变换方式。
通过反射变换,可以实现图像的对称显示,从而呈现出多种非常有趣的视觉效果。
计算机游戏、虚拟现实和动画制作等领域都广泛应用了反射变换,使得图像更加真实、逼真和美观。
3. 反射变换的数学表示数学上,反射变换可以通过矩阵乘法来表示。
对于二维空间中的点(x, y),关于对称轴y=0的反射变换可以通过以下矩阵表示实现:[1, 0][0, -1]其中,矩阵的第一行表示x坐标保持不变,第二行表示y坐标取相反数。
类似地,关于对称面x=0的反射变换可以通过以下矩阵表示实现:[-1, 0][0, 1]这样,我们可以通过矩阵运算来实现反射变换,从而对图形进行镜像处理。
4. 反射变换的意义与启示反射变换作为一种重要的数学概念,不仅在学术研究中发挥着重要作用,也广泛应用于各个领域。
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例.求直线 在矩阵 作用下变换得到的曲线.
思考1:若矩阵 改为矩阵 ,则变换得到的曲线是什么?
思考2:我们从中能猜想什么结论?
归纳:
变式训练:
设 ,若 所定义的线性变换把直线 变换成另一直线 ,求 的值.
练习:
1.求平行四边形OBCD在矩阵 作用下变换得到的几何图形,并给出图示,其中
2.求曲线 在矩阵 作用下变换得到的曲线.
三、课后巩固:
1.求矩形OBCD在矩阵 作用下变换成的图形,其中
2.求出曲线 经 和 作用下变换得到的曲线.
3.求 在 分别作用下变换得到的曲线.
4.二阶矩阵 对应的变换将 与 分别变换成 与
(1)求矩阵
(2)求直线 在此变换下所变成的直线 的解析式.
5.设T是以ox轴为轴的反射变换,则变换T的矩阵为( )
反思:两个几何图形有何特点?
归纳:
问1:若将一个平面图形 在矩阵 的作用变换下得到关于 轴对称的几何图形 ,则如何来求出这个矩阵 呢?
问2:我们能否找出其它类似的变换矩阵呢?
归纳
练习
1、求出曲线 在矩阵 作用下变换所得的图形
2、求出曲线 在矩阵 作用下变换得到的曲线.
.
3、若曲线y=x2(x≥0)在矩阵M对应的反射变换作用下得到的曲线为y=x2(x≤0),求矩阵M。
选修4-2矩阵与变换2.2.3反射变换
学习目标
1、理解可以用矩阵来表示平面中常见的几何变换。
2、掌握反射变换的几何意义及其矩阵表示。
3、从几何上理解二阶矩阵对应的几何变换是线性变换,并证明二阶非零矩阵对应的变换把直线变成直线(或点)。
学习过程:
一、预习:
(一)阅读教材,解决下列问题:
问题:求圆C: 在矩阵 作用下变换所得的几何图形.
A、 B、 C、 D、
6、求出椭圆 在矩阵 作用下变换所得的图形.