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[科普中國(guó)]-對(duì)稱(chēng)變換

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正多邊形的對(duì)稱(chēng)變換

**1、**正三角形在下面六個(gè)平面剛體運(yùn)動(dòng)中保持不變:

(1)恒等變換,記作I。

(2)關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸r1所在直線(xiàn)的反射,記作r1。

(3)關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸r2所在直線(xiàn)的反射,記作r2。

(4)關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸r3所在直線(xiàn)的反射,記作r3。

(5)以重心O為中心轉(zhuǎn)120° 的旋轉(zhuǎn),記作ρ1。

(6)以重心O為中心轉(zhuǎn)240° 的旋轉(zhuǎn),記作ρ2。

正三角形的六個(gè)對(duì)稱(chēng)變換組成的集合記作D3,即D3={I,r1,r2,r3,ρ1,ρ2}。

**2、**正四邊形在下面八個(gè)平面剛體運(yùn)動(dòng)中保持不變:

(1)恒等變換,記作I。

(2)關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸r1所在直線(xiàn)的反射2,記作r1。

(3)關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸r2所在直線(xiàn)的反射,記作r2。

(4)關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸r3所在直線(xiàn)的反射,記作r3。

(5)關(guān)于對(duì)稱(chēng)軸r4所在直線(xiàn)的反射,記作r4。

(6)以重心O為中心轉(zhuǎn)90° 的旋轉(zhuǎn),記作ρ1。

(7)以重心O為中心轉(zhuǎn)180° 的旋轉(zhuǎn),記作ρ2。

(8)以重心O為中心轉(zhuǎn)270° 的旋轉(zhuǎn),記作ρ3。

正四邊形的八個(gè)對(duì)稱(chēng)變換組成的集合記作D4,即D4={I,r1,r2,r3,r4,ρ1,ρ2,ρ3}。

對(duì)稱(chēng)變換的合成一個(gè)平面圖形的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)變換a與b的合成(先做變換a,再做變換b)仍然是這個(gè)平面圖形的對(duì)稱(chēng)變換,記作b·a3。

對(duì)稱(chēng)變換的性質(zhì)1、對(duì)于任意對(duì)稱(chēng)變換a與恒等變換I,都有a·I=I·a。

2、一般地,平面圖形的對(duì)稱(chēng)變換不滿(mǎn)足交換律(除恒等變換外)。

3、平面圖形的對(duì)稱(chēng)變換滿(mǎn)足結(jié)合律。

對(duì)稱(chēng)變換的分類(lèi)對(duì)稱(chēng)變換主要有3:

1、y=f(-x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng);

若f(-x)=f(x),則函數(shù)自身的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)。

2、y=-f(x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng)。

3、y=-f(-x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng);

若f(-x)=-f(x),則函數(shù)自身的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。

4、y=f(x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于直線(xiàn)y=x對(duì)稱(chēng)。

5、y=-f(-x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于直線(xiàn)y=-x對(duì)稱(chēng)。

6、y=f(2a-x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=a對(duì)稱(chēng);

若f(x)=f(2a-x)(或f(a+x)=f(a-x)),則函數(shù)自身的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=a對(duì)稱(chēng)。

7、y=2b-f(x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于直線(xiàn)y=b對(duì)稱(chēng)。

8、y=2b-f(2a-x) 與y=f(x) 的圖象關(guān)于點(diǎn)(a,b)對(duì)稱(chēng)。

例1、設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域是R,且f(x-1)=f(1-x),那么f(x)的圖象有對(duì)稱(chēng)軸( )。

A.直線(xiàn)x=0 B.直線(xiàn)x=1

C.直線(xiàn)y=0 D.直線(xiàn)y=1

【解析】設(shè)x-1=t,則f(t)=f(-t),函數(shù)為偶函數(shù),關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)。故答案選D。

例2、已知函數(shù)f(x)定義域?yàn)?/strong>R,則下列命題中

①y=f(x)為偶函數(shù),則y=f(x+2)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng).

②y=f(x+2)為偶函數(shù),則y=f(x)關(guān)于直線(xiàn)x=2對(duì)稱(chēng).

③若f(x-2)=f(2-x),則y=f(x)關(guān)于直線(xiàn)x=2對(duì)稱(chēng).

④y=f(x-2)和y=f(2-x)的圖象關(guān)于x=2對(duì)稱(chēng).

其中正確命題序號(hào)有_____(填上所有正確命題序號(hào)).

【解析】 ①y=f(x)是偶函數(shù),而f(x+2)是將f(x)的圖象向左平移2個(gè)單位得到的,則對(duì)稱(chēng)軸左移2個(gè)單位為x=-2,所以f(x+2)圖象關(guān)于直線(xiàn)x=-2對(duì)稱(chēng)。

②y=f(x+2)為偶函數(shù),則f(x+2)=f(2-x),所以y=f(x)圖象關(guān)于直線(xiàn)x=2對(duì)稱(chēng)。

③令x-2=t ,則2-x=-t,得f(t)=f(-t),y=f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)。

④f(x)與f(-x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),將f(x)與f(-x)的圖象分別向右平移2個(gè)單位,分別得到f(x-2)與f(2-x)的圖象,對(duì)稱(chēng)軸右移2個(gè)單位為直線(xiàn)x=2.。

【答案】 ②④

對(duì)稱(chēng)變換的逆變換1、若兩個(gè)對(duì)稱(chēng)變換a、b滿(mǎn)足a·b=b·a=I,那么b(或a)叫做a(或b)的逆變換,記作

2、b·a的逆變換是。

多項(xiàng)式的對(duì)稱(chēng)變換1、如果一個(gè)多項(xiàng)式F經(jīng)過(guò)字母的替換仍與原來(lái)的多項(xiàng)式相等,那么就說(shuō)F具有對(duì)稱(chēng)性,上述字母的替換叫做多項(xiàng)式的對(duì)稱(chēng)變換3

2、設(shè)一個(gè)多項(xiàng)式的下標(biāo)組成的集合為{1,2,3,…,n},σ是n元對(duì)稱(chēng)群Sn中的一個(gè)置換,如果對(duì)多項(xiàng)式的下標(biāo)進(jìn)行置換σ后仍與原來(lái)的多項(xiàng)式相等,那么置換σ就叫做多項(xiàng)式的對(duì)稱(chēng)變換

3、如果一個(gè)n次多項(xiàng)式的對(duì)稱(chēng)變換是Sn中的全部變換,這樣的多項(xiàng)式叫做對(duì)稱(chēng)多項(xiàng)式。