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苏教版4-2矩阵切变变换
* 切变变换 一块矩形材料,当它的两个侧面受到与侧面平行的大小相等方向相反的力作用时,形状就要发生改变,如图,这种形式的形变叫切变。 问题1:一副码好的纸牌,现将它的左边与一把直尺对齐,保持直尺底端右下角和最下面一张纸牌不动,用直尺轻轻推动纸牌,使得纸牌的形状变换为如图2所示的模样,问纸牌被推动的前后存在什么变化规律吗? 图1 图2 问题2:仔细观察,你发现了什么 问题3:你能将问题数学化吗? 图3 图4 1.切变变换、切变变换矩阵 象由矩阵 确定的变换通常叫做切变变换,对应的矩阵叫做切变变换矩阵。 2. 沿x轴方向的切变变换。对于原图形中的任意一点,纵坐标保持不变,而横坐标依纵坐标的比例增加,它把平面上的点沿x轴方向平移|ky|个单位,当ky0时,沿x轴正方向移动;当ky0时,沿x轴负方向移动;当ky=0时,原地不动,图形在x轴上的点是不动点。 3. 是沿y轴方向的切变变换,对于原图形中的任意一点,横坐标保持不变,而纵坐标依横坐标的比例增加,它把平面上的点沿y轴方向平移|kx|个单位,当kx0沿y轴正方向移动;当kx0时,沿y轴负方向移动;当kx=0时,原地不动,在此变换作用下,轴上的点为不动点。 三、应用 例1.已知矩形的项点 , , , 。 ⑴求矩形ABCD在矩阵 作用下变换得到的几何图形。 ⑵求矩形ABCD在矩阵 作用下变换得到的几何图形。 例2.如图所示,已知矩形ABCD在变换T的作用下变成图形 ,试求变换T对应的矩阵M。 *
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