图形平移后什么不变_ 图形平移后,形状,大小都没有发生变化,只是位置变了

图形平移后什么不变? 图形平移后,形状,大小都没有发生变化,只是位置变了

图形平移后不变的属性可从几何性质、运动特征和数学定义三个维度往实在了说如下:


一、几何性质不变

  • 形状与大致
    平移前后图形的几何形状和尺寸完全保持不变,这是平移最基本的特征。例如,正方形平移后仍是边长相等的正方形,圆平移后半径和周长不变。

  • 对应线段与角度

    • 所有对应线段的长度和路线均不变,例如原图中的边长AB与平移后的A’B’长度相等且平行。
    • 对应角度的大致和路线也保持不变,如原图中的直角在平移后仍为90°。

二、运动特征不变

  • 路线一致性
    平移经过中图形整体沿直线移动,不涉及旋转或翻转,因此图形内部所有元素的完全路线(如箭头指向、文字排列路线)均未改变。例如,的课堂案例中,路线不同的房屋无法通过平移重合,验证了路线不变性。

  • 结构完整性
    图形内部的相对位置关系(如点、线、面的连接方式)完全保留。例如,中提到的图像平移算法,通过反向映射保证像素间的空间关系不变。


三、数学定义中的不变性

  • 等距同构性
    平移属于仿射变换中的等距同构,即变换前后任意两点间的欧氏距离保持不变,这从数学上确保了图形不变形。

  • 群论性质
    平移变换的集合构成平移群,其操作满足交换律(即连续两次平移等价于一次合成平移),进一步说明平移不改变图形的内在属性。


四、教学操作中的验证

在的课堂案例中,教师通过让学生对比平移前后的图形(如房屋、电梯),引导学生发现:

  • 平移后图形的颜色、图案细节可能变化(如门的位置打印错误),但形状和大致的核心属性不变。
  • 判断平移是否可行的关键标准是路线、形状和大致的完全一致。

图形平移后保持不变的属性可归纳为:形状、大致、路线、对应线段与角度、内部结构关系。这些特性既是几何学定义的核心,也是教学操作中验证平移现象的基础。

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