课时4 反射变换、旋转变换
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1、课时4 反射变换、旋转变换【学习目标】1掌握反射、旋转变换的几何意义及其矩阵表示;2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(或者点)【教学过程】1问题情境:问题1:若一个平面图形F在矩阵M的变换作用下得到关于x轴对称的平面图形F,如何求出矩阵M呢?你能找出其它类似的变换矩阵吗?问题2:若一个平面图形F绕原点O旋转角度得到平面图形F,如何用矩阵刻画该变换?2学生活动:3数学建构:(1)反射变换:将一个图形F变为关于定直线或定点对称的图形F的变换称为反射变换前者称为轴反射,后者称为中心反射,其中定直线称为反射轴,定点称为反射点(2)反射变换矩阵:关
2、于x轴的轴反射变换:;关于y轴的轴反射变换:;关于原点O的中心反射变换:(3)旋转变换:将一个图形F绕某个定点O旋转角度所得图形F的变换称为旋转变换,其中点O称为旋转中心,角度称为旋转角(4)旋转变换矩阵:(5)线性变换:一般地,二阶非零矩阵对应的变换把直线变为直线(或者点),这种变换称为线性变换4数学运用:例1求圆C:在矩阵M作用下变换所得的几何图形例2求直线y4x在矩阵 对应的变换作用下所得的图形例3已知A(0,0),B(2,0),C(2,1),D(0,1),求矩形ABCD绕原点逆时针旋转90后所得到的图形,并求出其顶点坐标,画出示意图例4若ABC在矩阵M对应的旋转变换作用下得到ABC,其
3、中A(0,0),B(1,),C(0,2),A(0,0),C(,1),试求矩阵M并求B的坐标例5设,若所对应的线性变换把直线变换成另一直线,求的值【反馈练习】 班级_姓名_1若曲线yx2(x0)在矩阵M对应的反射变换作用下得到的曲线为yx2(x0),则矩阵M 2曲线ylgx在矩阵M 作用下变换得到的曲线方程为 3在直角坐标系下,将每个点绕原点逆时针旋转120的旋转变换对应的二阶矩阵是 4如果一个旋转变换对应的矩阵为二阶单位矩阵,则该旋转变换是 5求出平行四边形ABCD在矩阵M 对应的变换作用下变换得到的几何图形,并画出示意图,其中A(0,0),B(3,0),C(4,2),D(1,2)6求出曲线yx(x0)在矩阵 对应的变换作用下变换得到的曲线7求出ABC在矩阵 对应的变换作用下变换得到的图形,并画出示意图,其中A(0,0),B(1,),C(0,2)8已知曲线xy1,将它绕坐标原点顺时针旋转90后,会得到什么曲线?曲线方程是什么?9求出曲线在矩阵作用下变换得到的曲线10设点P的坐标为(1,2),T是绕原点逆时针方向旋转的旋转变换,求旋转变换T对应的矩阵,并求点P在T作用下的象点P的坐标11二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12已知,若M所对应的变换TM把直线l:2xy3变换为自身,试求实数的值4
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