Краткий курс евклидовой дифференциальной геометрии. Долгарев А.И. - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

18
цию преобразований будем записывать в виде суммы. Если
:
α
B
A
, то
пишем
B
A
=
α
. В сумме преобразований
β
α
+
сначала выполняется пре-
образование
α
, затем преобразование
β
.
3.3.1. ТЕОРЕМА. Множество
)(W
S
преобразований множества
W является группой )(
W
S =( )(
W
S ,+).
# Множество
W
обладает тождественным преобразованием
ϑ
, со-
стоящем из пар
),(
A
A
для всех
W
A
. Если
α
произвольное преобразо-
вание и
α
)',(
A
A
, то
A
A
A
+ :
ϑ
α
, т.е.
A
A
=+
)(
ϑ
α
и
α
α
ϑ
ϑ
α
=
+=+
.
Для всякого преобразования
α
существует обратное. (Сохраняем
этот термин для группы преобразований, употребляя его вместо термина
противоположное преобразование.) Если преобразование
α
состоит из пар
),(
A
A
, то преобразование
α
состоит из пар ),(
A
A
. Имеем
A
A
A
+ :)(
α
α
, т.е.
ϑ
α
α
=
+ )(
.
Композиция преобразований ассоциативна. #
В группе преобразований
)(
W
S
могут существовать подгруппы пре-
образованийподмножества преобразований, также являющиеся группа-
ми относительно композиции преобразований.
3.4. АФФИННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ. Пусть
B
и
B
два репера
аффинного пространства
n
A . Преобразование
α
, отображающее всякую
точку
M
, имеющую в репере
B
координаты
),...,,(
21 n
xxx
, на точку
M
,
имеющую координаты
),...,,(
21 n
xxx
в репере
B
, называется аффинным
преобразованием аффинного пространства
n
A
. Координаты точки
M
в
репере
B
обозначим
M
=
),...,,(
21 n
xxx
. Выполняется
M
M
=
α
. Фор-
мулы преобразования
α
в репере
B
имеют вид:
(3.4.1)
+++=
+++=
+++=
.
................................................
,
,
2
2
1
1
2222
2
12
1
2
1121
2
11
1
1
nnn
n
nnn
n
n
n
n
axaxaxax
axaxaxax
axaxaxax
Коэффициенты
R
i
j
a
, они составляют матрицу
)(
j
i
a
аффинного преоб-
разования,
0)det(
i
j
a
, это неособые матрицы. Формулы аффинного преоб-
разования линейны. Матрица аффинного преобразования записывается
так:
цию преобразований будем записывать в виде суммы. Если α : A → B , то
пишем Aα = B . В сумме преобразований α + β сначала выполняется пре-
образование α , затем преобразование β .
       3.3.1. ТЕОРЕМА. Множество S (W ) преобразований множества
W является группой S (W ) =( S (W ) ,+).
       # Множество W обладает тождественным преобразованием ϑ , со-
стоящем из пар ( A, A) для всех A ∈ W . Если α произвольное преобразо-
вание и ( A, A' ) ∈ α , то α + ϑ : A → A′ → A′ , т.е. A(α + ϑ ) = A′ и
α +ϑ = ϑ +α = α .
       Для всякого преобразования α существует обратное. (Сохраняем
этот термин для группы преобразований, употребляя его вместо термина
противоположное преобразование.) Если преобразование α состоит из пар
( A, A′) , то преобразование − α состоит из пар ( A′, A) . Имеем
α + (−α ) : A → A′ → A , т.е. α + (−α ) = ϑ .
       Композиция преобразований ассоциативна. #
       В группе преобразований S (W ) могут существовать подгруппы пре-
образований – подмножества преобразований, также являющиеся группа-
ми относительно композиции преобразований.

      3.4. АФФИННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ. Пусть B и B′ два репера
аффинного пространства A n . Преобразование α , отображающее всякую
точку M , имеющую в репере B координаты ( x1 , x 2 ,..., x n ) , на точку M ′ ,
имеющую координаты ( x1 , x 2 ,..., x n ) в репере B′ , называется аффинным
преобразованием аффинного пространства A n . Координаты точки M ′ в
репере B обозначим M ′ = ( x′1 , x′2 ,..., x′n ) . Выполняется Mα = M ′ . Фор-
мулы преобразования α в репере B имеют вид:
                       ⎧ x′1 = a11 x1 + a12 x 2 + a1n x n + a1 ,
                       ⎪ 2
                       ⎪ x′ = a12 x1 + a22 x 2 + an2 x n + a 2 ,
(3.4.1)                ⎨
                       ⎪................................................
                       ⎪ x′n = a n x1 + a n x 2 + a n x n + a n .
                       ⎩           1           2           n
Коэффициенты a ij ∈ R , они составляют матрицу (a i j ) аффинного преоб-
разования, det(a ij ) ≠ 0 , это неособые матрицы. Формулы аффинного преоб-
разования линейны. Матрица аффинного преобразования записывается
так:




                                            18