12.2

Геометрические свойства линейных и аффинных преобразований плоскости (12.25-12.36)

[12/33%]
Показать
LaTeX
Задача 12.25

Найти радиус — вектор образа произвольной точки M(r)M(\mathbf{r}) при данном преобразовании плоскости:

?
(1)

гомотетия с центром в точке M0(r0)M_{0}\left(\mathbf{r}_{0}\right) и коэффициентом k≠0k \neq 0

(2)

центральная симметрия относительно точки M0(r0)M_{0}\left(\mathbf{r}_{0}\right)

(3)

параллельный перенос на вектор а

(4)

ортогональное проектирование на прямую r=r0+ta\mathbf{r} = \mathbf{r}_{0} + t\mathbf{a}

(5)

симметрия относительно прямой r=r0+ta\mathbf{r} = \mathbf{r}_{0} + t\mathbf{a}

(6)

сжатие к прямой r=r0+ta\mathbf{r} = \mathbf{r}_{0} + t\mathbf{a} с коэффициентом λ>0\lambda > 0.

Задача 12.26

Аффинное преобразование переводит три точки AA, B,CB, C, не лежащие на одной прямой, соответственно в точки BB, C,AC, A. Найти неподвижные точки этого преобразования. При каком необходимом и достаточном условии преобразование будет ортогональным?

?
Задача 12.27

Аффинное преобразование переводит вершины треугольника ABCABC в середины K,L,MK, L, M противолежащих им сторон. Найти образы точек K,L,MK, L, M и точки OO пересечения медиан треугольника ABCABC. Выяснить геометрический смысл этого преобразования.

?
Задача 12.28

Доказать, что:

?
(1)

если AA и BB — две различные неподвижные точки аффинного преобразования, то и все точки прямой ABAB неподвижны

(2)

если аффинное преобразование ff имеет единственную неподвижную точку, то все инвариантные прямые (если они существуют) проходят через эту точку

(3)

точка пересечения двух инвариантных прямых аффинного преобразования неподвижна.

Задача 12.29

Доказать, что аффинное преобразование, имеющее пучок инвариантных прямых, пересекающихся в точке MM, является гомотетией с центром в точке MM.

?
Задача 12.30

Доказать, что линейное преобразование плоскости тогда и только тогда будет аффинным, когда образ каждого ненулевого вектора отличен от нуля.

?
Задача 12.31

Доказать, что две касательные к эллипсу (или гиперболе) параллельны тогда и только тогда, когда точки касания и центр кривой лежат на одной прямой.

?
Задача 12.32

Доказать, что если эллипс касается стороны описанного около него параллелограмма в ее середине, то он касается остальных сторон этого параллелограмма также в их серединах.

?
Задача 12.33

Около эллипса с центром OO описан четырехугольник ABCDABCD. Доказать, что сумма площадей треугольников OABOAB и OCDOCD равна сумме площадей треугольников OBCOBC и OADOAD.

?
Задача 12.34

Доказать, что вершины ромба, описанного около эллипса, лежат на осях симметрии этого эллипса.

?
Задача 12.35

Точки A,B,C,DA, B, C, D лежат на эллипсе с центром OO, причем площади секторов AOBAOB и CODCOD равны. Доказать, что площади треугольников AOBAOB и CODCOD также равны.

?
Задача 12.36

Точки AA и BB лежат на эллипсе с центром OO, длины болышой и малой полуосей которого равны aa и bb соответственно. Найти площадь сектора AOBAOB, если угол AOBAOB равен φ\varphi, 0<φ⩽π0 < \varphi \leqslant \pi, а точки AA и BB симметричны относительно большой оси эллипса.

?