二維繞任意點旋轉 解析幾何 對稱,平移和旋轉

2021-10-14 03:02:00 字數 1268 閱讀 5709

對稱問題就是計算幾何中的經典問題,熟練掌握以及應用對稱可以使得問題簡化,時間複雜度也可能相對減少。

平移和旋轉時解析幾何中常用的座標變換方法。座標變換可能出現在問題中,也可能出現在解題的過程中。

解題時,通過巧妙的平移旋轉,可以簡化計算,使題目變得更加直觀,方便解題。

例如,對於對稱圖形,只需要計算研究一半的性質,而另一半可利用對稱的性質直接得出。

點的對稱是幾何中的基礎問題。

在二維平面上,關於原點對稱有一種簡單的情況,已知點

若點a,b關於點c對稱,已知a,b,求點c的座標。那麼

code:

point symmetriccoordinates(point p1,point p2)
求點關於直線的對稱點,相當於求點關於直線上特定一點的對稱點,即關於垂足的對稱點。

首先討論一種特例:點

易得:關於x軸的對稱點為

關於y軸的對稱點為

當直線平行於座標軸時:直線l1:y=a,l2:x=b;

易得:關於l1對稱的點為

現在討論一般的直線l:ax+by+c=0;設a'(x,y),

那麼易得:點

在直線l上。且過a和b的直線與l垂直,即乘積-1。

可得計算公式:

和 那麼a'座標即為:

座標的平移使解析幾何中的基礎問題,把點a(x,y)沿向量

邊的平移可以看作點的平移,兩個點向相同方向平移一段距離:

code:

int move(double mid)

}

點延向量平移同時可以看作是座標系延相反的方向平移,這樣就可以得到簡單圖形的座標平移,即左加右減。

旋轉在幾何和線性代數中是描述剛體圍繞乙個固定點的運動在平面||空間中的變換。

旋轉不同於沒有固定點的平移和翻轉變換。旋轉保留任意兩點之間的距離在變幻前後不變。

首先給出點座標的旋轉公式:

其中,x,y表示物體相對旋轉點旋轉到

具有下面幾條關係:設a(x,y)繞b(a,b)旋轉

1.設a點旋轉前的角度為

2.求a,b兩點的距離:

3.求c,b兩點的距離:

4.顯然dist1=dist2,設dist1=r,所以:

5.有三角函式兩角和公式得:

由此得出:

即旋轉後的座標c,d只與旋轉前的座標x,y和旋轉角度

空間三維點繞任意空間直線旋轉

繞任意軸旋轉的情況比較複雜,主要分為兩種情況,一種是平行於座標軸的,一種是不平行於座標軸的,對於平行於座標軸的,我們首先將旋轉軸平移至與座標軸重合,然後進行旋轉,最後再平移回去。整個過程就是 對於不平行於座標軸的,可按如下方法處理。該方法實際上涵蓋了上面的情況 將旋轉軸平移至原點 將旋轉軸旋轉至yo...

二維幾何 點集直徑

點集直徑,即給定點之間的最大距離。兩兩枚舉的方法需要o n 2 時間,並不是很優秀。有乙個辦法可以更快的求出點集的直徑。首先求點集的凸包,則最大距離一定來自於凸包上的兩個頂點。由於凸包上的點的個數往往比原始點少很多,就算還是兩兩枚舉,速度也比直接列舉快很多,當然最壞情況下時間複雜度仍是o n 2 需...

二維幾何 點類,常量設定

這些 未經過測試,存在安全隱患。const double eps 1e 8 const double dnf 1e20 const double pi acos 1.0 const int maxp 1010 浮點型數值是否為0 intsgn double x 返回x的平方 double sqr d...