Question

Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , với α , a , b là những số cho trước , xét phép biến hình F biến mỗi điểm M(x ; y) thành điểm M'(x' ; y') , trong đó : 

\(\begin{cases}x'=x\cos\alpha-y\sin\alpha+a\\y'=x\sin\alpha+y\cos\alpha+b\end{cases}\) 

a) cho 2 điểm M(x₁ ; y₁) , N(x₂ ; y₂) và gọi M' , N' lần lượt là ảnh của M , N qua phép F . Hãy tìm tọa độ của M' và N' .

b) tính khoảng cách d giữa M và N ; khoảng cách d' giữa M' và N' .

c) phép F có phải ;à phép dời hình hay không ?

d) khi α=0 , chứng tỏ rằng F là phép tịnh tiến .

Answer 1

a) Gọi M' (x₁' ; y₁' ), N' (x₂' ; y₂ ) 

* M' là ảnh của M qua phép F, nên toạ độ M' thoả: 
{x₁' = x₁.cosα – y₁.sinα + a 
{y₁' = x₁.sinα + y₁.cosα + b 

* N' là ảnh của N qua phép F, nên toạ độ N' thoả: 
{x₂' = x₂.cosα – y₂.sinα + a 
{y₂' = x₂.sinα + y₂.cosα + b 

b) * Khoảng cách d giữa M và N là: 
d = MN = √ [(x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)²] 

* Khoảng cách d' giữa M' và N' là: 
d' = M'N' = √ [(x₂' - x₁' )² + (y₂' - y₁' )²] 

= √ {[x₂.cosα – y₂.sinα + a - (x₁.cosα – y₁.sinα + a)]² + [x₂.sinα + y₂.cosα + b - (x₁.sinα + y₁.cosα + b)]²} 

= √ {[cosα(x₂ - x₁) - sinα(y₂ - y₁)]² + [sinα(x₂ - x₁) + cosα(y₂ - y₁)]²} 

= √ [(x₂ - x₁)².(cos²α + sin²α) + (y₂ - y₁)².(cos²α + sin²α)] 

= √ [(x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)²] 

c) Phép F là phép dời hình vì: MN = M'N' = √ [(x₂ - x₁)² + (y₂ - y₁)²] 

d) Khi α = 0 ⇒ cosα = 1, sinα = 0 

Suy ra: 
{x' = x + a 
{y' = y + b 
Đây là biểu thức toạ độ của phép tịnh tiến. Vậy F là phép tịnh tiến