8.2

Аффинные преобразования пространства

[13/77%]
Показать
LaTeX
Задача 840

Найти аффинное преобразование, переводящее вершины тетраэдра A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),D(0,0,1)A(0,0,0), B(1,0,0), C(0,1,0), D(0,0,1) :

?
(1)

в вершины B,C,DB, C, D, AA соответственно;

(2)

в центры тяжести противолежащих граней.

Найти неподвижные точки, инвариантные прямые и инвариантные плоскости этих преобразований.

Задача 841

Найти множество, заметаемое прямыми, которые проходят через начало координат и изометрически отображаются на свои образы при аффинном преобразовании x′=k1x,y′=k2y,z′=k3zx^{\prime } = k_{1} x, y^{\prime } = k_{2} y, z^{\prime } = k_{3} z, где не все kik_{i} равны единице.

?
Задача 842

Выяснить геометрический смысл следующего аффинного преобразования (система координат прямоугольная, a2+b2≠0a^{2}+b^{2} \neq 0):

x′=ax−by,y′=bx+ay,z′=a2+b2z x^{\prime } = a x-b y, \quad y^{\prime } = b x+a y, \quad z^{\prime } = \sqrt{a^{2}+b^{2}} z
?
Задача 843

Доказать, что если аффинное преобразование обладает единственной неподвижной точкой, то все инвариантные прямые и плоскости проходят через эту точку.

?
Задача 844

Найти неподвижные точки, инвариантные прямые и инвариантные плоскости аффинного преобразования:

?
(1)

x′=x+2y+z,y′=y+2z+1,z′=z+2x^{\prime } = x+2 y+z, \quad y^{\prime } = y+2 z+1, z^{\prime } = z+2

(2)

x′=4x+3y+6,y′=3y+z+1,z′=2z+1x^{\prime } = 4 x+3 y+6, y^{\prime } = 3 y+z+1, z^{\prime } = 2 z+1;

(3)

x′=y,y′=z,z′=x+1x^{\prime } = y, y^{\prime } = z, z^{\prime } = x+1.

Задача 845

Найти аффинное преобразование, при котором координатные плоскости x=0,y=0x = 0, y = 0 и z=0z = 0 переходят в плоскости x−y+z−1=0x-y+z-1 = 0, x+y+1=0x+y+1 = 0 и 2x−z+1=02 x-z+1 = 0 соответственно, а точка (1,1,1)(1,1,1) — в точку (1,1,0)(1,1,0).

?
Задача 846

Написать формулы ортогонального проектирования на плоскость x+y+z=1x+y+z = 1. Система координат прямоугольная.

?
Задача 847

Существует ли аффинное преобразование, не имеющее инвариантных прямых и неподвижных точек, но имеющее инвариантную плоскость?

?
Задача 848

Найти аффинное преобразование сжатия по нормали к плоскости x+2y+2z+2=0x+2 y+2 z+2 = 0 с коэффициентом сжатия 4. Система координат прямоугольная.

?
Задача 849

Найти формулы аффинного преобразования, являющегося композицией симметрии относительно прямой x=1+2t,y=2−tx = 1+2 t, y = 2-t, z=5tz = 5 t и последующего сжатия пространства в два раза к этой прямой. Система координат прямоугольная.

?
Задача 850

Пусть ℓ1,ℓ2,ℓ3\ell_{1}, \ell_{2}, \ell_{3} — три попарно скрещивающиеся прямые, не параллельные одной плоскости, ℓ1′,ℓ2′,ℓ3′\ell_{1}^{\prime }, \ell_{2}^{\prime }, \ell_{3}^{\prime } — другие три попарно скрещивающиеся прямые, также не параллельные одной плоскости. Доказать, что существует единственное аффинное преобразование пространства, переводящее первую тройку прямых во вторую.

?
Задача 851

Пусть ℓ1,ℓ2,ℓ3\ell_{1}, \ell_{2}, \ell_{3} — три попарно скрещивающиеся прямые, параллельные одной плоскости, ℓ1′,ℓ2′,ℓ3′\ell_{1}^{\prime }, \ell_{2}^{\prime }, \ell_{3}^{\prime } — другие три попарно скрещивающиеся прямые, также параллельные некоторой плоскости. Существует ли аффинное преобразование пространства, переводящее первую тройку прямых во вторую.

?
Задача 852

Доказать, что любая плоскость, проходящая через середины скрещивающихся ребер произвольного тетраэдра, делит его на две одинаковые по объему части.

?