Задача
а) Докажите, что существует единственное аффинное преобразование, которое переводит данную точку Oв данную точку O', а данный базис векторов e1,e2 — в данный базис e1',e2'. б) Даны два треугольникаABCи A1B1C1. Докажите, что существует единственное аффинное преобразование, переводящее точку Aв A1,B — в B1,C — в C1. в) Даны два параллелограмма. Докажите, что существует единственное аффинное преобразование, которое один из них переводит в другой.
Решение
а) Зададим отображение Lследующим образом. Пусть X —
произвольная точка. Поскольку e1,e2 — базис,
существуют однозначно определенные числа x1и x2такие, что$\overrightarrow{OX}$=x1e1+x2e2. Поставим в соответствие
точке Xтакую точкуX'=L(X), что
=x1e1' +x2e2'. Так какe1',e2' — тоже базис,
полученное отображение взаимно однозначно. (Обратное отображение строится
аналогично.) Докажем, что любая прямаяABпри отображении Lпереходит в прямую. ПустьA'=L(A),B'=L(B) и a1,a2,b1,b2 — координаты точек Aи Bв базисе e1,e2,
т. е. такие числа, что$\overrightarrow{OA}$=a1e1+a2e2,$\overrightarrow{OB}$=b1e1+b2e2. Рассмотрим произвольную
точку CпрямойAB. Тогда$\overrightarrow{AC}$=k$\overrightarrow{AB}$при некотором k,
т. е.$\overrightarrow{OC}$=$\overrightarrow{OA}$+k($\overrightarrow{OB}$-$\overrightarrow{OA}$) = ((1 -k)a1+kb1)e1+ ((1 -k)a2+kb2)e2. Следовательно, еслиC'=L(C), то
= ((1 -k)a1+kb1)e1' + ((1 -k)a2+kb2)e2' =
+k(
-
), т. е. точка C'лежит на
прямойA'B'.
Единственность отображения Lследует из результата задачи 29.4.
В самом деле,L($\overrightarrow{OX}$) =x1L(e1) +x2L(e2), т. е.
образ точки Xоднозначно определяется образами векторов e1,e2и точки O.
б) Для доказательства можно воспользоваться предыдущей задачей,
положивO=A,e1=$\overrightarrow{AB}$,e2=$\overrightarrow{AC}$,O'=A1,e1' =$\overrightarrow{A_1B_1}$,e2' =$\overrightarrow{A_1C_1}$.
в) Следует из задачи б) и из того. что параллельные прямые
переходят в параллельные.
Ответ
Ответ задачи отсутствует
Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь