第四章图形变换的矩阵方法1

第四章图形变换的矩阵方法1

第四章图形变换的矩阵方法1

二维几何图形变换.

// 二维几何图形变换.cpp : 定义应用程序的类行为。 // #include "stdafx.h" #include "二维几何图形变换.h" #include "MainFrm.h" #include "二维几何图形变换Doc.h" #include "二维几何图形变换View.h" #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #endif // CMyApp BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyApp, CWinApp) ON_COMMAND(ID_APP_ABOUT, OnAppAbout) // 基于文件的标准文档命令 ON_COMMAND(ID_FILE_NEW, CWinApp::OnFileNew) ON_COMMAND(ID_FILE_OPEN, CWinApp::OnFileOpen) // 标准打印设置命令 ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_SETUP, CWinApp::OnFilePrintSetup) END_MESSAGE_MAP() // CMyApp 构造 CMyApp::CMyApp() { // TODO: 在此处添加构造代码, // 将所有重要的初始化放置在InitInstance 中 } // 唯一的一个CMyApp 对象 CMyApp theApp; // CMyApp 初始化 BOOL CMyApp::InitInstance() {

// 如果一个运行在Windows XP 上的应用程序清单指定要 // 使用ComCtl32.dll 版本6 或更高版本来启用可视化方式, //则需要InitCommonControls()。否则,将无法创建窗口。 InitCommonControls(); CWinApp::InitInstance(); // 初始化OLE 库 if (!AfxOleInit()) { AfxMessageBox(IDP_OLE_INIT_FAILED); return FALSE; } AfxEnableControlContainer(); // 标准初始化 // 如果未使用这些功能并希望减小 // 最终可执行文件的大小,则应移除下列 // 不需要的特定初始化例程 // 更改用于存储设置的注册表项 // TODO: 应适当修改该字符串, // 例如修改为公司或组织名 SetRegistryKey(_T("应用程序向导生成的本地应用程序")); LoadStdProfileSettings(4); // 加载标准INI 文件选项(包括MRU) // 注册应用程序的文档模板。文档模板 // 将用作文档、框架窗口和视图之间的连接 CSingleDocTemplate* pDocTemplate; pDocTemplate = new CSingleDocTemplate( IDR_MAINFRAME, RUNTIME_CLASS(CMyDoc), RUNTIME_CLASS(CMainFrame), // 主SDI 框架窗口 RUNTIME_CLASS(CMyView)); if (!pDocTemplate) return FALSE; AddDocTemplate(pDocTemplate); // 分析标准外壳命令、DDE、打开文件操作的命令行 CCommandLineInfo cmdInfo; ParseCommandLine(cmdInfo); // 调度在命令行中指定的命令。如果 // 用/RegServer、/Register、/Unregserver 或/Unregister 启动应用程序,则返回FALSE。if (!ProcessShellCommand(cmdInfo)) return FALSE; // 唯一的一个窗口已初始化,因此显示它并对其进行更新 m_pMainWnd->ShowWindow(SW_SHOW); m_pMainWnd->UpdateWindow();

人教版小学数学五年级下册第一单元图形的变换集体备课教学案(表格式)

小学集体学案(备课)用表 编写时间:2013年月日

第一课时:轴对称图形 教学过程 教学 环节 教师活动学生活动 使用者再创 及反思记录 一、观 察图形, 分析图形 特点 二、探 索认识轴 对称图 形,掌握 轴对称图 形的性质 一、观察图形,分析图形特点 师出示主题图:大家看这些漂亮的图案,你 知道它们是怎么设计出来的吗?看一下这些图案 有什么特点? 二、探索认识轴对称图形,掌握轴对称图形的 性质 师:同学们观察的都很仔细,老师这里就有很 多轴对称图形,想一想,你们还能说出哪些对称 图形呢? 问题:这些图形的对称轴是什么?大家还记得 吗?(让学生回忆并独立画出蜻蜓的对称轴,教 师在前面做示范。) 索发现图形成轴对称的性质 师:我们画出了这些图形的对称轴,老师这里 有一个对称图形,上面画的是什么?仔细看 学生观察,可能会 根据图形的变换把这 些图形分成几类,教师 引出本单元内容的学 习。 活动:大家试一试画 出其它图形的对称轴! (学生自己在书上画 出图案的对称轴,教师 巡视,给出指导)

三、折一折、剪一剪。 看,虚线是?(图形的对称轴)A和A′,B 和B′,C和C′字母对应的位置有什么特点 呢?(引导学生从整体上概括出轴对称的特 征) 演示:沿虚线折叠,两个“小草”图案,也将 完全重合。 总结:对应点到对称轴的距离相等。 1.活动:画出对称图形 师:我们看了这么多漂亮的图案,也掌握了 轴对称图形的特征,下面,我们就来画一画。 你能画出小房子的另一半吗?怎样能又快又 准确的画出来呢? 出示例题2,画出下面图形的对称图形!看哪 位同学画的又快又好! 总结:利用图形成轴对称的特征和性质找关键 点的对称点。 三、折一折、剪一剪。 师:我们把一张纸连续对折三次,画上一个图 形,想一想,剪出的会是什么图案?(学生思考 并给出答案,教师引导) 师:下面我们就自己来试一试!自己设计一个 图形,想一下,剪一剪,是自己想要的图案吗? 学生自己在下面活动,并展示自己的作品,大 家共同讨论。 学生自己在下面活 动,并展示自己的作 品,大家共同讨论。

高中数学平面直角坐标系下的图形变换及常用方法

高中数学平面直角坐标系下的图形变换及常用方法 摘要:高中数学新教材中介绍了基本函数图像,如指数函数,对数函数等图像等。而在更多的数学问题中,需要将这些基本图像通过适当的图形变换方式转化成其他的图像,要让学生理解并掌握图形变换方法。 高中数学研究的对象可分为两大部分,一部分是数,一部分是形,高中生是最需要培养的能力之一就是作图解图能力,就是根据给定图形能否提炼出更多有用信息;反之,根据已知条件能否画出准确图形。图是数学的生命线,能不能用图支撑思维活动是学好初等数学的关键之一;函数图像也是研究函数性质、方程、不等式的重要工具。 提高学生在数学知识的学习中对图形、图像的认知水平,是中学数学教学的主要任务之一,教师在教学过程中应该确立以下教学目标:一方面,要求学生通过对数学教材中基本的图形和图象的学习,建立起关于图形、图象较为系统的知识结构;培养和提高学生认识、研究和解决有关图形和图像问题的能力。为达到这一目标,教师应在教学中让学生理解并掌握图形变换的思想及其常用变换方法。 函数图形的变换,其实质是用图像形式表示的一个函数变化到另一个函数。与之对应的两个函数的解析式之间有何关系?这就是函数图像变换与解析式变换之间的一种动态的对应关系。在更多的数学问题中,需要将这些基本图像通过适当的图形变换方式转化成其它图像,要让学生理解并掌握图像变换方法。 常用的图形变换方法包括以下三种:缩放法、对称性法、平移法。 1.图形变换中的缩放法 缩放法也是图形变换中的基本方法,是蒋某基本图形进行放大或缩小,从而产生新图形的过程。若某曲线的方程F (x ,y )=0可化为f (ax ,by )=0(a ,b 不同时为0)的形式,那么F (x ,y )=0的曲线可由f (x ,y )=0的曲线上所有点的横坐标变为原来的1/a 倍,同时将纵坐标变为原来的1/b 倍后而得。 (1)函数()y af x =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点横坐标不变纵坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的a 倍得到; (2)函数()y f ax =(0)a >的图像可以将函数()y f x =的图像中的每一点纵 坐标不变横坐标伸长(1)a >或压缩(01a <<)为原来的1a 倍得到. ①y=f(x)ω?→x y=f(ω x );② y=f(x)ω?→y y=ωf(x). 缩放法的典型应用是在高中数学课本(三角函数部分)介绍函数)s i n (?ω+=x A y 的图像的相关知识时,课本重点分析了由函数y=sinx 的图像通

高考数学1几种特殊的矩阵变换专题1

高考数学1几种特殊的矩阵变换专题1 2020.03 1,圆22 1x y +=在矩阵10102?????? ? ?对应的变换作用下的结果为 . 2,当兔子和狐狸处于同一栖息地时,忽略其他因素,只考虑兔子数量和狐狸数量的相互影响,为了简便起见,不妨做如下假设: (1)由于自然繁殖,兔子数每年增长10%,狐狸数每年减少15%; (2)由于狐狸吃兔子,兔子数每年减少狐狸数的0.15倍,狐狸数每年增加兔子数的0.1倍; (3)第n 年时,兔子数量n R 用表示,狐狸数量用n F 表示; (4)初始时刻(即第0年),兔子数量有1000=R 只,狐狸数量有300=F 只。 请用所学知识解决如下问题: (1)列出兔子与狐狸的生态模型; (2)求出n R 、n F 关于n 的关系式; (3)讨论当n 越来越大时,兔子与狐狸的数量是否能达到一个稳定的平衡状态,说明你的理由。 3,在一次抗洪抢险中,准备用射击的方法引爆从桥上游漂流而下的一巨大汽油罐.已知只有5发子弹备用,且首次命中只能使汽油流出,再次命 中才能引爆成功,每次射击命中率都是3 2 .,每次命中与否互相独立. (1) 求油罐被引爆的概率. (2) 如果引爆或子弹打光则停止射击,设射击次数为ξ,求ξ的分布列及ξ的数学期望 4,在空间四边形ABCD 中, AC 和BD 为对角线,G 为ABC ?的重心,E 是BD

上一点,3BE ED =,以{ },,AB AC AD u u u r u u u r u u u r 为基底,则GE =u u u r ___ 5,设M 是把坐标平面上的点的横坐标伸长到2倍,纵坐标伸长到3倍的 伸压变换. 求逆矩阵1M -以及椭圆22 149x y +=在1M -的作用下的新曲线的 方程. 6,已知变换A :平面上的点P (2,-1)、Q (-1,2)分别变换成点P 1(3,-4)、 Q 1(0,5) (1)求变换矩阵A ; (2)判断变换A 是否可逆,如果可逆,求矩阵A 的逆矩阵A -1;如不可逆,说明理由. 7,两个人射击,甲射击一次中靶概率是21,乙射击一次中靶概率是31 , (Ⅰ)两人各射击一次,中靶至少一次就算完成目标,则完成目标概率是多少? (Ⅱ)两人各射击2次,中靶至少3次就算完成目标,则完成目标的概率是多少? (Ⅲ)两人各射击5次,是否有99%的把握断定他们至少中靶一次? 8,如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E 是棱BC 的中点,点F 是棱CD 上的动点. (Ⅰ)试确定点F 的位置,使得D 1E ⊥平面AB 1F ; (Ⅱ)当D 1E ⊥平面AB 1F 时,求二面角C 1―EF ―A 的余弦值以及BA 1与面C 1EF 所成的角的大小.

函数图像变换及应用

上节课知识检测 一、基本内容 1.利用描点法作函数图像 其基本步骤是列表、描点、连线,具体为: 2、会画基本函数图像(一次(两点想x 取0,,y 取0(或X 取1))、反比例(三点(x 取1/2、1,2)对称轴、对称中心)、二次(对称轴\顶点\开口)、幂(四点x 取0,1/2,1,2对称)、指数(三点x 取-1,0,1)、对数(三点Y-1,0,1)、对勾(两部分相等时X 值点)、三角(x 取五点;对称轴、对称中心)) 3.掌握画图像的基本方法:(1)描点法(2)图像变换法.平移、伸缩、翻折 (3)讨论分段法 (1)平移变换: y =f (x ) ――――――――――→a >0,右移a 个单位a <0,左移|a |个单位 y =f (x -a ); y =f (x ) ―――――――――→b >0,上移b 个单位b <0,下移|b |个单位 y =f (x )+b . (2)伸缩变换: y =f (x ) 1 011 1ωωωω <<>????????→,伸原的倍 ,短原的 长为来缩为来 y =f (ωx ); y =f (x ) ――――――――――――→A >1,伸为原来的A 倍0

《1.2.3 几类特殊的矩阵变换》教案新部编本1

教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科:_____________ 任教年级:_____________ 任教老师:_____________ xx市实验学校

《1.2.3 几类特殊的矩阵变换》教案1 教学目标 1. 理解可以用矩阵来表示平面中常见的几何变换,掌握恒等、伸压、反射、旋转、投影、 切变变换的矩阵表示及其几何意义 2.理解二阶矩阵对应的几何变换是线性变换,了解单位矩阵 3.了解恒等、伸压、反射、旋转、投影、切变变换这六个变换之间的关系 教学重难点 了解并掌握几种特殊的矩阵变换,可以简单的运用。 教学过程 1.理解可以用矩阵来表示平面中常见的几何变换,掌握恒等、伸压、反射、旋转、投影、切变变换的矩阵表示及其几何意义 (1)一般地,对于平面向量变换T ,如果变换规则为T :?? ? ???y x →??????''y x =??????++dy cx by ax ,那么根据二阶矩阵与平面列向量在乘法规则可以改写为T :??? ???y x →??????''y x =??? ? ??d c b a ?? ????y x 的矩阵形式,反之亦然(a 、b 、c 、d ∈R) 由矩阵M确定的变换,通常记为T M ,根据变换的定义,它是平面内点集到自身的一个映射,平面内的一个图形它在T M ,的作用下得到一个新的图形. 在本节中研究的变换包括恒等变换、伸压变换、反射变换、旋转变换、投影变换、切变变换等六个变换. (2)由矩阵M=?? ? ???1001确定的变换T M 称为恒等变换,这时称矩阵M 为恒等变换矩 阵或单位矩阵,二阶单位矩阵一般记为E.平面是任何一点(向量)或图形,在恒等变换之下都把自己变为自己. (3)由矩阵M=??????100k 或M=?? ? ???k 001)0k (>确定的变换T M 称为(垂直)伸压变 换,这时称矩阵M=???? ??100k 或M=?? ????k 001伸压变换矩阵.

几类特殊线性变换及其二阶矩阵优秀教学设计

几类特殊线性变换及其二阶矩阵 【教学目标】 1.了解二阶矩阵的概念,线性变换与二阶矩阵之间的关系。 2.熟练运用旋转变换、反射变换、伸缩变换、投影变换、切变变换这五种变换的概念与矩阵表示解决具体问题。 3.亲历几类特殊线性变换的探索过程,体验分析归纳得出其二阶矩阵,进一步发展学生的探究、交流能力。 【教学重难点】 重点:掌握几类特殊线性变换及其二阶矩阵。 难点:旋转变换、反射变换、伸缩变换、投影变换、切变变换的实际应用。 【教学过程】 一、直接引入 师:今天这节课我们主要学习几类特殊线性变换及其二阶矩阵,这节课的主要内容有旋转变换、反射变换、伸缩变换、投影变换、切变变换,并且我们要掌握这些知识的具体应用,能熟练解决相关问题。 二、讲授新课 (1)教师引导学生在预习的基础上了解线性变换与二阶矩阵内容,形成初步感知。 (2)首先,我们先来学习线性变换及其相关概念,它的具体内容是: 在平面直角坐标系xoy 内,很多几何变换都具有下列形式:x ax by y cx dy '=+??'=+? ③; 其中系数a ,b ,c ,d 均为常数,我们把形如③的几何变换叫做线性变换。 ③式叫做这个线性变换的坐标变换公式。 (,)P x y '''是(,)P x y 在这个线性变换作用下的像。 像这样,由4个数a ,b ,c ,d 排成的正方形表a b c d ?? ???称为二阶矩阵。数a ,b ,c ,d 称为矩阵的元素 元素全为0的二阶矩阵0000?? ???称为零矩阵,简记为0。

矩阵1001?? ??? 称为二阶单位矩阵,记为E 它是如何在题目中应用的呢?我们通过一道例题来具体说明。 例:在直角坐标系xoy 内,将每个点绕原点O 按逆时针方向旋转30°的变换称为旋转角是30°的旋转变换。求点(1,0)A 在这个旋转变换作用下的像A '。 解析:教师板书。 (3)接着,我们再来看下旋转变换的概念,它的具体内容是: 在直角坐标系xOy 内的每个点绕原点O 按逆时针方向旋转α角的旋转变换(通常记为n R )的坐标变换公式:cos sin sin cos x x y y x y αααα'=-??'=+?,对应的二阶矩阵为:cos sin sin cos αααα-?? ??? 。 它是如何在题目中应用的呢?我们也通过一道例题来具体说明。 例:例:在直角坐标系xoy 内,将每个点绕原点O 按逆时针方向旋转30°的变换称为旋转角是30°的旋转变换,写出这个旋转变化的表达式。 解析:教师板书。 (4)接着,我们再来看下反射变换内容,它的具体内容是: 一般地,我们把平面上的任意一点P 变成它关于直线l 的对称点P '的线性变换叫做关于l 的反射。 它是如何在题目中应用的呢?我们也通过一道例题来具体说明。 例:在直角坐标系xoy 内,直线l 过原点,倾斜角为α。求关于直线l 的反射变换的坐标变换公式。 学生板书,教师纠正解答。 (5)接着,我们再来看下伸缩变换内容,它的具体内容是: 在直角坐标系xOy 内,将每个点的横坐标变为原来1k 倍,纵坐标变为原来的2k 倍,其中1k ,2k 均为非零常数,我们称这样的几何变换为伸缩变换。 它是如何在题目中应用的呢?我们也通过一道例题来具体说明。 例:直角坐标系xOy 内,将每一点的纵坐标变为原来的2倍,横坐标保持不变。 (1)试确定该伸缩变换的坐标变换公式及其对应的二阶矩阵。 (2)求点A (1,1)-在该伸缩变换作用下的像A ' 教师请同学上讲台解答,并纠正总结。

图形的变换-教学设计

图形的变换 教学目标: 1、通过观察,操作,想象,经历一个简单图形经过平移或旋转制做复杂图形的变换过程。体验图形的变换,发展空间观念。 2、借助方格纸上的操作和分析,有条理地表达图形的平移或旋转的变换过程。 教学重点: 利用数学语言描述变换的过程及利用平移,旋转。 教学难点: 平移:向什么方向平移,平移几格。 旋转:绕哪个点(不动点)顺时针还是逆时针方向,旋转多少度。 教学工具: 多媒体课件 教学过程: 一、创设情景 1、“在我们的生活中,许多事物都在发生变换。神州七号火箭发射、卫星绕地球旋转、汽车行驶、钟表指针转动……。” “你能说说这些物体是怎样运动的吗?” “淘气把它们分成了两类,你知道他是怎样分的吗?” 2、分别说说它们是平移还是旋转。 3、金鱼是怎样变移动的?(平移) 4、下面图形是怎变化的?(旋转)要把一个旋转现象描述清楚,应从哪些方面说?(旋转物体、绕哪个点、旋转方方向、旋转的度数) 二、解决问题 师:现在我们一起利用所学的知识进一步探索图形的变换(板书本节课课题《图形的变换》)。师:接下来,请同学们观察下图(拿出自己课前准备好的模型)分别给四个三角形标出字母ABCD,自己动手摆一摆,进行图形变换,并与同桌思考交流一下老师提出的几个问题 1、四个三角形ABCD如何变换得到“风车”图形? (生自己操作,老师指导巡视。)几分钟后找同学回答一下。 生:将第一副图中的A向右平移2格,B向下平移2格,C向上平移2格,D向左平移2

格。 师:这位同学回答很好,在分析图形的变换是,不仅要说出它是平移还是旋转,还要说出怎样平移和旋转的,也就是说清楚向什么方向平移,平移几格?哪个点(不动点)顺时针还是逆时针方向,旋转多少度? 师:从第一幅图到第二图还有其他的变化方法吗? 生:可以先旋转再平移,即把图形A绕下面的顶点逆时针旋转90度,再向右平移2格,把图形B绕上面的顶点逆针旋转90度,再向下平移2格,把图形D绕最上面的顶点逆针旋转90度,再向左平移2格,把C绕下面的顶点逆时针旋转90度,再向上平移2格。 师:大家明白他的变换过程吗?这位同学利用数学语言描述变换的过程,既旋转:绕哪个点(不动点)顺时针还是逆时针方向,旋转多少度? 还有其他的方法吗? 师:很好,同学门的方法可真多啊。 在这里老师想找个同学说说在做图形的变换时,怎样才能使你的变换又快又准确。 生:(说自己的方法) 你能用这些好的办法做下面的图形变换吗? 2、“风车”图形中的四个三角形ABCD如何变换得到长方形? 3、长方形中的四个三角形ABCD如何变换得到正方形? 4、正方形中的四个三角形ABCD如何变换最初的图形? 汇报 三、小试身手 左图的七巧板是如何平移或旋转得到右图的,先想一想,再动手摆一摆。 四、小结: 通过本节课的学习,你有什么收获?还有哪些困惑? 教学反思 这节课是语言叙述为主,动手操作为辅的图形教学新授课,并且课堂内容具有较大难度,特别是对与中差声,因此,要保持学生的良好状态,我注意以下几点: 1、使用课件直观的向学生展示平移和旋转,以吸引学生的注意力,同时复习了平移和旋转; 2、引导学生从不同的角度去思考,用不同的方式来表达,并做必要的引导,照顾各个

图形的变换

图形的变换 【教学内容】 义务教育课程标准北师大版试验教材六年级上册第三单元第47-48页“图形的变换”。 【教学目标】 1、通过观察、操作、想象,经历一个简单图形经过平移或旋转制作复杂图形的过程,体验图形的变换,发展空间观念。 2、借助方格纸上的操作和分析,有条理地表达图形的平移或旋转的变换过程。 3、利用七巧板在方格纸上变换各种图形,进一步提高学生的想象能力。 【教学重、难点】 通过观察、操作活动,说出图形的平移或旋转的变换过程。 【教具、学具准备】 三角尺、直尺、彩笔、圆规、每人准备一张方格纸,4张大小相等的等腰直角三角形(硬纸)、一副七巧板【个性化修改】 难点: 1、在于学生对轴对称的理解。轴对称是图形变换的一种方法。 2、学生对于旋转的度数的把握。 【教学设计】 教学过程 一、创设情境 1、师:在以前的学习中我们已初步认识了平移和旋转,下面请同学们用一个三角形在方格纸上边摆边说,说说什么是平移、什么是旋转。 2、学生在自己的方格纸上操作交流,然后请几位学生展示。 3、师:同学们我们在分析图形的变换时,不仅要说出它的平移或旋转情况,还要说清楚是怎样平移或旋转的,这样就能清楚地知道它的变换过程。 4、请同桌的两个同学互相合作,用两个三角形自己设计一个图形,然后进行变换,并说一说它的变换过程。 (学生进行自己的设计与操作,师巡视指导) 5、展示评价 二、尝试练习: 1、师:接下来,请同学们观察下图,边观察边思考,并拿出课前准备好的方格纸和三角形,分别给四个三角形标上A、B、C、D,自己摆一摆,移一移,转一转,进行图形的变换,然后按照下面老师提出的四个问题,与同桌同学进行交流。 (1)四个三角形A、B、C、D如何变换得到“风车”图形? (2)“风车”图形中的四个三角形如何变换得到长方形? (3)长方形中的四个三角形如何变换得到正方形? (4)正方形中的四个三角形如何变换回到最初的图形? 学生自己操作,同桌交流图形变换的方法,教师巡视指导。 2、小结:刚才同学们做得很认真,现在我们一起来交流,让同学们说出各自不同的方法,只要方法正确,老师应给予肯定。 三、拓展练习

实验二维图形基本变换

实验一二维图形的基本变换 一.实验目的 1、掌握CAD图形处理的原理和方法; 2、通过上机操作,熟悉多边形的平移、比例和旋转变换,掌握二维图形的基本变换。 3、理解CAD对图形进行复合变换(平移、比例和旋转变换)的过程。 二.实验要求 1、上机调试所编程序,实现图形的绘制、平移变换、比例变换和旋转变换。 2、二维图形各点的坐标、平移、比例、旋转角度可由用户任意输入,原图形和变换后的图形必须同时显示在显示器上。 三.实验设备 1、计算机系统; 2、安装Turbo C或其他C语言集成开发工具 四.实验原理 在计算机图形处理中,经常需要对已经生成的图形进行几何变换处理。例如,改变原始图形的大小、移动图形到某一指定位置或根据需要将图形旋转某一个角度,这就要求图形的处理软件能够实现缩放、平移、旋转等几何变换。由于点是构成一个几何形体的最基本的元素,而一幅二维图形可以看成是一个点集,如三角形有三个特征

点……,因此,我们就可以把对图形的几何变换归结对点的变换。通过对构成几何图形的特征点集的几何变换即可实现整个图形的几何变换。即如何实现一个旧点到变化后新点的计算求解是本次实验的重点。 我们给出平移、比例、旋转变换的矩阵分别为: 平 移: T t =???? ??????1010001n m (m,n 分别为x,y 方向上的平移量) 全比例: T s =???? ??????1000000b a (a,b 分别为x,y 方向上的比例因子) 旋 转: T r =???? ??????-1000cos sin 0sin cos θθθθ (θ为旋转角,逆时针为正) 假设一几何图形由A(x A,y A ) B(x B ,y B ) C(x C ,y C ) D(x D ,y D )四点组成,那么变换后四点坐标为A ’(x ’A,y ’A ) B ’(x ’B ,y ’B ) C ’(x ’C ,y ’C ) D ’(x ’D ,y ’D ) 平移:??????????????1111''''''''D D C C B B A A Y X Y X Y X Y X =???????? ??????1111D D C C B B A A Y X Y X Y X Y X T t =??????????????1111D D C C B B A A Y X Y X Y X Y X ??????????1010001n m =?????? ????????++++++++1111n Y m X n Y m X n Y m X n Y m X D D C C B B A A 比例:??????????????1111''''''''D D C C B B A A Y X Y X Y X Y X =??????????????1111D D C C B B A A Y X Y X Y X Y X T s =??????????????1111D D C C B B A A Y X Y X Y X Y X ??????????1000000b a =?????? ????????1111D D C C B B B A bY aX bY aX bY aX bY aX

五年级数学:《图形的变换》教学实录(参考文本)

小学数学标准教材 五年级数学:《图形的变换》教学实录(参考文本) Mathematics is the door and key to science. Learning mathematics is a very important measure to make yourself rational. 学校:______________________ 班级:______________________ 科目:______________________ 教师:______________________

--- 专业教学设计系列下载即可用 --- 五年级数学:《图形的变换》教学实录(参 考文本) 教学目标: 1、通过观察、操作、想象,经历一个简单图形经过平移或旋转制作复杂图形的过程,体验图形的变换,发展空间观念。 2、借助方格纸上的操作和分析,有条理地表达图形的平移或旋转的变换过程。 3、利用七巧板在方格纸上变换各种图形,进一步提高学生的想象能力,让学生体会成功的喜悦。 教学重难点:借助方格纸上的操作和分析,有条理地表达图形的平移或旋转的变换过程。

教具学具:投影仪、四张相等的等腰直角三角形、方格纸、七巧板 活动过程: 一、创设情境 师:老师有两个问题:风车被风吹动了,汽车在笔直的公路上匀速行驶,它们分别是什么现象? 生1:风车被风吹动了是旋转。 生2:汽车在笔直的公路上匀速行驶是平移。 师:大家回答的非常正确!下面请同学们用一个三角形在方格纸上边摆边说,什么是平移、什么是旋转?(先学生操作后,再全班展示交流。) 师:看来大家对学过的知识掌握得较好,今天我们一起利用所学的知识进一步探索图形的变换。(出示课题:图形的变换。) 二、自主探究、动手实践 师:接下来,请同学们观察下图(出示书中的图),边观察边思考,并拿出课前准备好的方格纸和三角形,分别给四个三角形标

图形的变换 优秀教案

教学设计 课题:图形的变换 科目:数学教学对象:初一年级课时: 1课时 一、教学内容分析 本课是初一数学图形的变换一章的综合应用,重在对于轴对称,平移和旋转进行深层次的理解,并应用于实际中。 二、教学目标: 知识与技能:通过本课学习,使学生深层理解图形的变换。 过程与方法:以4个例题为基础,用几何画板动态地展现轴对称,平移,旋转思想在具体题目中的应用。 情感态度与价值观:通过本课学习,使学生认识到图形的变换的知识的应用,以动态的视角去想象,理解一个变换的过程,学会用手边的工具,如笔、直尺、三角板去演示一些简单图形的变换过程。 三、学习者特征分析 初一的学生,更应该并且必须以灵活的方式去处理知识点和题目,死记硬背已经不足以提高现阶段的数学学习。在掌握基础知识的前提下,如何巩固提高自身对知识的理解,这一点非常重要。 四、教学策略选择与设计 本课主要通过几何画板给学生做动态变换过程,帮助学生想象一个变换是怎么形成的,从而帮助学生建立空间想象能力和动手能力。 教师适时引导启发。 五、教学重点及难点 重点:图形的变换 难点:图形变换过程中,各类元素的变换。 六、教学过程 教师活动学生活动设计意图 用课件展示例1(平移) 在学生能说出第一个算式后,启发学生利用平移的思想去思考。根据简单的情况写出(或者 说出)面积的算式 拓展学生的视 野和思考的范围

用课件展示例2(平移) 学生直接看图是比较难以看出线段扫过的图形是什么,启发学生作图或者用实物(如三角板)模拟这个变换过程。最后利用几何画板揭晓答案。 学生首先找出线段扫过 的图形是什么,再写出面积 的算式。 经常会出现这 样的问题,可以增 强学生的想象和 动手能力。 用课件展示例3(最短距 离) 学生很难想象,动手也很难去理解什么时候最短。借助几何画板完成教学。 学生独立思考后可与同 组的同学简单交流一下,曾 经这样的问题是怎么解决的 这是一个和 典型的轴对称的 应用,在学习二次 函数后,常会在题 目中被提到。 用课件展示例4(旋转) 由学生完成(1),用几何画板,在演示的过程中,讲解题目中的条件是怎么应用的 学生完成例1,同组的同 学可交流线段扫过的是什么 图形。 以动态的眼光去 观察事物,并能应 用手边的实物去 模拟。 七、教学评价设计 1 选取典型的题目,以动态的视角去看待问题。2灵活运用教材,大胆的进行整合。

四年级上册第四单元 图形的变换教案

2009-------2010学年度上学期四年级数学教案 主备人:白秋芹 第四单元图形的变换 教学目标: 1、认知目标: (1)通过实例观察,认识图形的平移和旋转。 (2)了解一个简单的图形经过旋转制作复杂图形的过程,知道图形旋转的三要素(点、方向、度数)。 2、技能目标: (1)对基本图形旋转形成的图案能作积极的反应,会运用图形旋转的知识解决问题。 (2)欣赏美丽的图案,能运用简单的基本图形在方格纸上设计图案。 3、情感目标: (1)体验自主学习、探索操作过程中成功的积极情感,形成认真观察、注意倾听、积极发问、善于交流的良好学习品质。 (2)通过小组协作和主题研究活动,培养学生协作学习的意识和研究探索的精神。 (3)充分培养学生感知美的能力,使之具有敏锐的视觉意识。 教学重点:让学生体验一个简单的图形经过旋转制作复杂图形的过程,知道旋转的三要素,建立初步的空间观念。 教学难点:通过电脑的演示使学生感受到,可以选择离旋转点较近的边做参照,观察图形旋转的度数,并能用自己的语言描述一个简

单的图形旋转制作复杂图形的过程。 第1课时:图形的旋转 教学内容:图形的旋转54——56页。 教学目标: 1.通过实例观察,了解一个简单的图形经过旋转制作复杂图形的过 程。 2.能在方格纸上将简单图形旋转90°。 3、培养学生的观察能力,在动手操作中提高动手能力,发挥每个学 生的积极性。 教学重难点: 1、能在方格纸上将简单图形旋转90°,明确是绕哪一点旋转的。 2、能找出旋转和平移后的原图形。 教具准备: 四张图案相同的纸,学生准备相应学具,课件。 活动过程: 活动一:创设情景,解决问题 (1)在生活中,有各种美丽的图案,但其中有很多图案是由简单的图形经过平移或旋转获得。 (2)活动的导入阶段,可以出示一组图案让学生欣赏。然后将这些图案按一定的形状进行分解,并取出其中的一小部分放在方格子上进行旋转,逐步展示简单图形经过旋转后形成复杂图案的过程。当然,

(图形变换的简单应用教案设计)参赛教案

<<5.3图形变换的简单应用>>教学设计湘教版七年级下册数学—— 【教学目标】 (一)知识与技能:熟悉图形变换的性质和特征;能根据图形找出其基础图形. 能利用图形变换制作简单的精美图形;利用各种图形变换的性质解决实际问题. (二)过程与方法:通过经历观察,思考,探索与实践等,认识到图形的变换在现实生活中的应用. (三)情感态度价值观:充分调动学生的动手能力,提高积极性与主动性,引导学生探索合作交流. 【教学重点】 运用图形变换设计图案,熟悉各种图形变换性质和特征。【教学难点】 运用简单图形和图形变换,欣赏并设计一些简单的图案。【教学过程】 (1)创设情境 欣赏:同学们,前面老师安排了一个课外活动,每位同学要去学习剪纸,现在老师收集几幅剪纸作品让大家欣赏下,评一评哪一幅剪得最美。 (设计意图:通过展示学生的剪纸成就,引起学生的课堂兴趣与热情,提高学生的动手能力。先拍下来,放到PPT 里动画展示学生作品,如下几例:)

(2)新知探究 活动一:会赏 例1:请同学们欣赏下列图案,说出它们分别由哪个基础图形经过怎样的变换得到的。 (1)(2)(3) 思路:基础图形是?________________________各属于什么变换现象?_______________ 图(1)是由正方形图案作平移(平移方案有多种)得到的。 图(2)是由图作轴对称变换得到的。 图(3)是由基础图形一片花瓣绕中心旋转7次得到的 小结:①平移变换(平移)几要素:方向,单位长度。 ②轴对称变换:要描述出对称轴。 ③旋转变换(旋转)几要素:要描述出旋转中心,旋转方向,旋转角度。 (活动设计意图:巩固图形变换的性质和特征,辨别基础

《计算机图形学》课程实验指导(1)全解

《计算机图形学》课程实验指导 一.实验总体方案 1.教学目标与基本要求 (1)掌握教材所介绍的图形算法的原理; (2)掌握通过具体的平台实现图形算法的方法,培养相应能力; (3)通过实验培养具有开发一个基本图形软件包的能力。 2. 实验平台与考核 实验主要结合OpenGL设计程序实现各种课堂教学中讲过的图形算法为主。程序设计语言主要以C/C++语言为主,开发平台为Visual C++。 每次实验前完成实验报告的实验目的、实验内容、实验原理、实验代码四部分并接受抽查,实验完成后完成实验结果、实验体会两部分,本次实验课结束前提交。 3. 实验步骤 (1) 预习教材与实验指导相关的算法理论及原理; (2) 仿照教材与实验指导提供的算法,利用VC+OpenGL进行实现; (3) 调试、编译、运行程序,运行通过后,可考虑对程序进行修改或改进。 二. 实验具体方案 实验预备知识 OpenGL作为当前主流的图形API之一,它在一些场合具有比DirectX更优越的特性。 1)与C语言紧密结合: OpenGL命令最初就是用C语言函数来进行描述的,对于学习过C语言的人来讲,OpenGL是容易理解和学习的。如果你曾经接触过TC的graphics.h,你会发现,使用OpenGL 作图甚至比TC更加简单; 2)强大的可移植性: 微软的Direct3D虽然也是十分优秀的图形API,但它只用于Windows系统。而OpenGL 不仅用于 Windows,还可以用于Unix/Linux等其它系统,它甚至在大型计算机、各种专业计算机(如:医疗用显示设备)上都有应用。并且,OpenGL 的基本命令都做到了硬件无关,甚至是平台无关; 3) 高性能的图形渲染: OpenGL是一个工业标准,它的技术紧跟时代,现今各个显卡厂家无一不对OpenGL提供强力支持,激烈的竞争中使得OpenGL性能一直领先。 总之,OpenGL是一个非常优秀的图形软件接口。OpenGL官方网站(英文)http://www.opengl.org 下面将对Windows下的OpenGL编程进行简单介绍。如下是学习OpenGL前的准备工作:1.选择一个编译环境 现在Windows系统的主流编译环境有Visual C++,C++ Builder,Dev-C++等,它们都是支持OpenGL的。但这里我们选择Visual C++ 作为学习OpenGL的实验环境。 2.安装GLUT工具包 GLUT不是OpenGL所必须的,但它会给我们的学习带来一定的方便,推荐安装。Windows环境下的GLUT下载地址:(大小约为150k) http://www.opengl.org/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip Windows环境下安装GLUT的步骤: 1)将下载的压缩包解开,将得到5个文件 2)在“我的电脑”中搜索“gl.h”,并找到其所在文件夹(如果是VisualStudio2005,则

图形与变换

图形与变换 第三单元:单元教学计划 教学内容: 第三单元(图形与变换)教科书第37~47页的内容。 单元教材分析: 学生上册已学了如何辨认角和直角,知道角的大小与两边张开的程度有关,并会判断角与直角。本单元在此基础上,让学生认识锐角和钝角。会用三角板上的直角进行比较,平移和旋转都是学生在日常生活中经常看到的现象,是两种基本的图形变换。教材都是从现实生活实例入手,抽象出数学概念,最后,是学生通过动手操作,深入理解概念,体现了知识形成的完整过程。 单元教学要求: 1、生结合生活情景能辨认锐角和钝角,能用自己的语言准确地描述锐角和钝角的特征。 2、使学生经历观察、操作、分类、比较等数学活动,培养学生的观察能力、实践能力、分析能力和抽象能力,进一步建立空间观念,丰富学生的形象思维。 3、使学生通过看、说、百、分、画、互问几互答等活动形式,学会与他人合作和交流,学会提出问题并运用一定的策略解决问题的能力,初步形成评价意识。 单元教学重、难点:

1、直角、锐角、钝角。 2、知平移、旋转现象。 3、画简单图形沿水平方向、竖直。 单元课时安排:约3教时 第一课时锐角和钝角 教学内容: 教科书第38~39页的内容。 教学目标: 1、进一步巩固学生对“角”“边”“顶点”“直角”的认识,熟悉比较角的大小。力求学生能够通过多种方法实现大小的比较。 2、新课的导入。在比较中提示一种角比直角大,还有一种角比直角小,从而揭示出锐角和钝角的概念。力求以发挥学生的创新能力为主导思想。在运用板书画一画,学生读一读的方法加深对锐角和钝角的认识、理解。 3、实践练习,注重学生知识的的形成过程,从判断推理、寻找发现、到小组合作的画一画、拼一拼、折一折的实践练习,在充分展示学生个体的优势的同时,注重学生的动手操作能力和合作精神的培养。在合作的过程中考察学生任务、时间的合理统筹。

逆矩阵的几种求法与解析(很全很经典)

逆矩阵的几种求法与解析 矩阵是线性代数的主要内容,很多实际问题用矩阵的思想去解既简单又快捷.逆矩阵又是矩阵理论的很重要的内容, 逆矩阵的求法自然也就成为线性代数研究的主要内容之一.本文将给出几种求逆矩阵的方法. 1.利用定义求逆矩阵 定义: 设A、B 都是n 阶方阵, 如果存在n 阶方阵B 使得AB= BA = E, 则称A 为可逆矩阵, 而称B为A 的逆矩阵.下面举例说明这种方法的应用. 例1 求证: 如果方阵A 满足A k= 0, 那么EA是可逆矩阵, 且 (E-A)1-= E + A + A2+…+A1-K 证明因为E 与A 可以交换, 所以 (E- A )(E+A + A2+…+ A1-K)= E-A K, 因A K= 0 ,于是得 (E-A)(E+A+A2+…+A1-K)=E, 同理可得(E + A + A2+…+A1-K)(E-A)=E, 因此E-A是可逆矩阵,且 (E-A)1-= E + A + A2+…+A1-K. 同理可以证明(E+ A)也可逆,且 (E+ A)1-= E -A + A2+…+(-1)1-K A1-K. 由此可知, 只要满足A K=0,就可以利用此题求出一类矩阵E±A的逆矩阵.

例2 设 A =? ? ?? ? ???? ???000030000020 0010,求 E-A 的逆矩阵. 分析 由于A 中有许多元素为零, 考虑A K 是否为零矩阵, 若为零矩阵, 则可以采用例2 的方法求E-A 的逆矩阵. 解 容易验证 A 2=???? ????? ???0000 000060000200, A 3=? ? ?? ? ? ? ?? ???0000 0000 00006000 , A 4=0 而 (E-A)(E+A+ A 2+ A 3)=E,所以 (E-A)1-= E+A+ A 2+ A 3 =? ? ?? ? ???? ???1000 31006210 6211. 2.初等变换法 求元素为具体数字的矩阵的逆矩阵,常用初等变换法.如果A 可逆,则A 可通过初等变换,化为单位矩阵I ,即存在初等矩阵S P P P ,,21Λ使 (1)s p p p Λ21A=I ,用A 1-右乘上式两端,得: (2) s p p p Λ21I= A 1- 比较(1)(2)两式,可以看到当A 通过初等变换化为单位矩阵的同时,对单位矩阵I 作同样的初等变换,就化为A 的逆矩阵A 1-. 用矩阵表示(A I )??? →?初等行变换 为(I A 1-),就是求逆矩阵的初等行变换法,它是实际应用中比较简单的一种方法.需要注意的是,在作初等变换时只允许作行初等变换.同样,只用列初等变换也可以求逆矩阵.

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