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两个旋转变换的复合,一定是旋转吗

时间:2024-10-14 14:31:57

旋转变换的复合,可以说是比较神奇的。因为,在一定情况下,两个旋转的复合,可以表示一个平移。本文,就从代数的角度,来分析一下这个现象。

两个旋转变换的复合,一定是旋转吗

工具/原料

电脑

网络画板

Mathematica

演示

1、用网络画板演示:设A绕B旋转m,得到A1;A1绕C旋转n,得到A2。在平面上拖动A,看A有没有可能和A2重合。

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2、如果A和A2在某个位置可以重合,那么这就不是平移。

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3、如果m+n=0,那么A到A2就是一个平移,A与A2不可能重合。

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代数分析

1、用Mathematica分析:设A={x,y}A是平面上的自由点。A绕B——{a,b}——旋转m,得到A1。

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2、A1绕C——{c,d}——旋转n,得到A2。

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3、什么时候,u[r[A]]代表平移呢?只要(A2=u[r[A]])-A与A无关就行了。

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4、需要:x (-1 + Cos[m + n])--y Sin[m + n]=0y (-1 + Cos[m + n])+x Sin[m + n]=0这个方程组对任意实数对{x,y}都成立。观察发现,当Cos[m + n]=1的时候,就满足要求。此时,可以限定m+n=0.

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