Fanidan kurs ishi mavzu: Affin almashtirish gruppasi va uning qism gruppalari

Ta’rif:Aⁿ ning har bir M nuqtasiga

S

shartni qanoatlantiruvchi M’Aⁿ nuqta mos keltirilgan bo’lsin, Aⁿ da S markazli va k koeffitsientli gomotetiya berilgan deb ataladi.

M,M’ nuqtalar o’zaro gomotetik deyiladi.

• 
  

Misollar.

1)A ning affin almashtirishi qo’yidagi formulalar bilan berilgan:

• 
  P(3,-1,2),Q(-1,4,0), T(0,0,0) nuqtalarning obrazlarini toping.
  
• 
  Shu affin almashtirishning qo’zg’almas nuqtasi bormi?
  
• 
  2x₁+x₂+x₃=4 tekislikning obrazi qanday tekislik.
  
• 
  to’g’ri chiziqning obrazini toping.
  

2)Ushbu affin almashtirishning x’=3x+4y-8, y’=x+3y-4 qo’sh nuqtasi topilsin.

3) A₁x+B₁y+C₁=0, A₂x+B₂y+C₂=0 to’g’ri chiziqlar mos ravishda Ox va Oy o’qlarga M₀(x₀;y)₀ nuqta esa E(1;1) nuqtaga o’tadigan affin almashtirishni toping.

1.5.Affin koordinatalarini almashtirish

Gometrik obrazlarni soddalashtirish uchun ko’pincha bir koordinatalar sistemasidan boshqa koordinatalar sistemasiga o’tishga to’g’ri keladi. Bu esa bir nuqtaning har xil sistemadagi koordinatalarini bog’lovchi formulalarni topish masalasini keltirib chiqaradi.
Tekislikda ikkita va ( ) affin koordinatalar sistemasi berilgan bo’lsin (27-chizma).
Qulaylik uchun birinchisini eski, ikinchisini yangi affin koordinatalar sistemasi deb olamiz. Bundan tashqari, yangi koordinatalar sistemasining vaziyati eski koordinatalar sistemasiga nisbatan berilgan bo’lsin.

Ta’rifga ko’ra ushbuni yoza olamiz.

Bizning maqsadimiz N nuqtaning eski koordinatalar sistemasidagi koordinatalarini, shu nuqtaning yangi koordinatalar sistemasidagi koordinatalari orqali ifodalashdir.
Vektorlarni qo’shishdagi uchburchak qoidasiga asosan
(6 - chizma).
Bundan, .
dan foydalanib,
ga ega bo’lamiz. va vektorlar kollinear emasligidan foydalanib quyidagi

formulani yozamiz. Formulani affin koordinatalar sistemasini almashtirish formulasi deyiladi. Bu formulaning chap tomonining koeffitsientlaridan quyidagi

matritsani tuzaylik. C’ matritsa C matritsani transponirlash natijasida hosil qilingan bo’lib,
chunki va vektorlar bazis vektorlar.
(14.3) ni hamma vaqt x’, y’ larga nisbatan yechish mumkin. Bu esa N nuqtaning yangi koordinatalar sistemasidagi x’, y’ koordinatalarini shu nuqtaning eski sistemasidagi x, у koordinatalari orqali ifodalash mumkinligini ko’rsatadi.
Quyidagi xususiy holni qaraymiz:
1. bundan , bo’ladi. Bu topilgan qiymatlarni formulaga qo’yib (7-chizma)

koordinatalar sistemasini parallel ko’chirish formulasiga ega bo’lamiz.

1. 
   bo’lib, bazis vektorlar turlicha bo’lsin (8-chizma), u holda bo’lib,
   

formulaga ega bo’lamiz. га системасидаги . ранспонирлаш натижасида тузилган матрица и дейилади.
To’g’ri burchakli dekart koordinatalar sistemasini almashtirish.
Endi dekart koordinatalar sistemasini almashtirishga to’xtaymiz. Bir to’g’ri burchakli dekart koordinatalar sistemasidan ikkinchi dekart koordinatalar sistemasiga o’tishda (14.3) formuladan foydalanamiz, lekin o’tish matritsasining ( ) elementlariga qo’shimcha shartlar qo’yiladi.
Tekislikda - eski - yangi dekart koordinatalar sistemasi bo’lsin.

bo’lsin, bu yerda ikki hol o’rinli bo’ladi.

1. 
   Eski va yangi koordinatalar sistemasi bir xil yo’nalishga ega (9-chizma).
   

(6.6) tenglikni navbat bilan va vektorlarga skalyar ko’paytirib quyidagilarga ega bo’lamiz.

topilgan qiymatlarni qo’yib,

Yo’nalishlari bir xil bo’lgan dekart koordinatalar sistemasini almashtirish formulasiga ega bo’lamiz.

2. 
   Eski va yangi koordinatalar sistemasi turli yo’nalishga ega bo’lsin. (10-chizma).
   

Buni e’tiborga olib, (15.1 6.6) ni va vektorlarga navbati bilan ko’paytirsak, ushbuga ega bo’lamiz.
Topilgan qiymatlarni qo’yib,

Yo’nalishlari har xil bo’lgan dekart koordinatalar sistemasini almashtirish formulasiga ega bo’lamiz.

formulaga birlashtirish mumkin, bu yerda , yo’nalishlar bir xil bo’lsa , agar har xil bo’lsa ga teng.
Agar da x0=y0=0 bo’lsa , u holda

formulani dekart koordinatalar sistemasini O nuqta atrofida burish formulasi deyiladi.
Mavzuga doir yechimlari bilan berilgan topshiriqlardan namunalar
1. Ushbu II tartibli tenglamalar bilan berilgan chiziqlar ko’rinishini aniqlang:
1)
2)
Yechish: 1) Tenglamani ko’rinishini o’zgartiramiz:





.
Demak, berilgan tenglama markazi nuqtada joylashgan va radiusi bo’lgan aylanani ifodalaydi.
2. Berilgan tenglamani ko’rinishini o’zgartiramiz:






+25

Demak, berilgan tenglama markazi nuqtada joylashgan va yarim o’qlari bo’lgan ellipsni ifodalaydi.


3. Chiziqning ushbu tenglamasi berilgan:
.
Agar nuqtani yangi sistemaning boshi deb faraz qilib, yangi o’qlar uchun koordinata burchaklarining bissektrisalariga parallel bo’lgan chiziqlar qabul qilinsa, tenglamaning ko’rinishi qanday bo’ladi?
Yechish: Bu masalada yangi sistema boshining eski sistemaga nisbatan koordinatalari va ikkala sistemaning absissa o’qlari orasidagi burchak bo’ladi. Shuning uchun ushbu

formuladan foydalanamiz.

yoki bularni berilgan tenglamaga qo’ysak,
bo’ladi. Buni soddalashtirib,
yoki ni hosil qilamiz.