plik


ÿþIzometria 1 Izometria Izometria (gr. isos  równy, métron  miara; tak|e przeksztaBcenie izometryczne, izomorfizm izometryczny)  funkcja zachowujca odlegBo[ci midzy punktami przestrzeni metrycznej. W geometrii figury midzy którymi zachodzi izometria (s izometryczne) nazywa si przystajcymi. Z izometrii korzysta si czsto podczas konstrukcji zanurzeD jednej przestrzeni w inn. Na przykBad uzupeBnienie przestrzeni metrycznej wymaga wzicia izometrii tej przestrzeni w siebie i przestrzeni ilorazowej cigów Cauchy'ego wspomnianej przestrzeni. W ten sposób PrzykBad izometrii: obrót jako zBo|enie dwóch odbi. oryginalna przestrzeD jest izometrycznie izomorficzna z podprzestrzeni zupeBnej przestrzeni metrycznej i jest czsto z ni uto|samiana. Inne konstrukcje zanurzeD pokazuj, |e ka|da przestrzeD metryczna jest izometrycznie izomorficzna z pewn przestrzeni unormowan, a ka|da przestrzeD metryczna zupeBna jest izometrycznie izomorficzna z zamknitym podzbiorem pewnej przestrzeni Banacha. Geometria euklidesowa PrzeksztaBcenie pBaszczyzny euklidesowej lub przestrzeni euklidesowej nazywa si izometri, je|eli zachowuje odlegBo[ dowolnych dwóch jej punktów , tzn. , gdzie oznacza obraz punktu . Ka|de dwa przystajce odcinki s równej dBugo[ci, a ka|de dwa przystajce kty s jednakowej rozwarto[ci (i na odwrót: równo[ odcinków i miar któw oznacza, |e s one przystajce). Podobnie ma si rzecz z okrgami o równych promieniach. Dowolne dwie proste i póBproste s przystajce. Izometrie zachowuj tak|e wspóBliniowo[ punktów i ich kolejno[ na prostej. Wicej o przystawaniu trójktów mo|na znalez w artykule dot. przystawania. Przystawanie wieloktów opisuje si dzielc je na trójkty. Wa|nym niezmiennikiem izometrii jest pole i objto[ figury geometrycznej. Izometria przestrzeni euklidesowej, która jest przeksztaBceniem liniowym jest te| przeksztaBceniem ortogonalnym. Parzysto[ Pojcie parzysto[ci izometrii jest blisko zwizane z pojciem orientacji. Na prostej mo|na wyró|ni dwa  kierunki , mianowicie w  lewo i w  prawo . Jest to do[ intuicyjne: na pBaszczyznie nale|y wzi pod uwag trójkt  jego wierzchoBki mo|na opisa od  zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub na odwrót. W przestrzeni, co mo|e by zaskakujce, równie| wyró|nia si tylko dwie orientacje:  prawoskrtn i  lewoskrtn (wicej, w ka|dej przestrzeni euklidesowej wyró|nia si dokBadnie dwie orientacje). Poniewa| ka|da przestrzeD euklidesowa ma baz kanoniczn, to wBa[nie orientacj zgodn z ni nazywa si dodatni, a niezgodn  ujemn (przyjBo si okre[la dodatnimi orientacje:  w prawo ,  przeciwnie do ruchu wskazówek zegara oraz  prawoskrtn ). Na pBaszczyznie ka|da symetria osiowa zmienia orientacj. Izometri pBaszczyzny mo|na przedstawi jako zBo|enie co najwy|ej trzech symetrii osiowych. Nieparzysta liczba symetrii w tej postaci powoduje zmian orientacji  takie izometrie nazywa si nieparzystymi. Je|eli dan izometri da si przedstawi jako zBo|enie parzystej (lub zerowej) liczby symetrii  taka izometria nie zmienia orientacji  to nazywa si j parzyst. Podobnie ma si rzecz z izometriami przestrzeni trójwymiarowej  ka|d z nich mo|na przedstawi w postaci zBo|enia co najwy|ej czterech symetrii pBaszczyznowych, które zmieniaj orientacj przestrzeni. Te, które mo|na Izometria 2 przedstawi jako zBo|enie nieparzystej liczby symetrii nazywa si nieparzystymi, pozostaBe za[  parzystymi. Algebraicznie mo|na opisa jak nastpuje. Wyznacznik izometrii (macierzy przeksztaBcenia izometrycznego) jest równy bdz . Te, które maj wyznacznik równy zachowuj orientacj, a wic s parzyste, te które maj wyznacznik równy zmieniaj orientacj, czyli s nieparzyste. Wówczas jest homomorfizmem grupy izometrii w grup dwuelementow. Jdrem tego przeksztaBcenia s izometrie parzyste i jako takie tworz podgrup normaln w grupie izometrii. Poniewa| identyczno[ jest parzysta, to izometrie nieparzyste nie stanowi grupy, generuj one jednak caB grup izometrii. Klasyfikacja izometrii Prosta Na prostej mo|na wyró|ni nastpujce rodzaje izometrii: " parzyste " to|samo[, " przesunicie (translacja); " nieparzyste " symetria [rodkowa. PBaszczyzna Na pBaszczyznie mo|na wyró|ni nastpujce rodzaje izometrii: " parzyste " to|samo[, " przesunicie (translacja), " obrót; " nieparzyste " symetria osiowa, " symetria z po[lizgiem (o wektor niezerowy). PrzestrzeD trójwymiarowa W przestrzeni wyró|nia si nastpujce rodzaje izometrii: " parzyste " to|samo[, " przesunicie (translacja), " obrót wokóB prostej " ruch [rubowy (obrót wokóB prostej z przesuniciem); " nieparzyste " symetria pBaszczyznowa, " symetria pBaszczyznowa z po[lizgiem (o wektor niezerowy), " symetria obrotowa (obrót wokóB prostej z symetri). Izometria 3 Przestrzenie metryczne Pojcie izometrii wystpuje w dwóch zasadniczych odmianach: izometrii globalnej i sBabszej izometrii drogowej lub izometrii Bukowej. Obie nazywane s po prostu izometriami, dlatego o |danym rodzaju izometrii nale|y wnioskowa z kontekstu. Niech i bd przestrzeniami metrycznymi. Odwzorowanie nazywa si zachowujcym odlegBo[, je|eli dla dowolnych zachodzi . Odwzorowanie zachowujce odlegBo[ jest koniecznie iniektywne (ró|nowarto[ciowe) oraz cigBe. Ka|da izometria przestrzeni metrycznych musi by zanurzeniem topologicznym. Przestrzenie metryczne i nazywa si izometrycznymi, je|eli istnieje izometria z w . Zbiór izometrii przestrzeni metrycznej w siebie jest grup wzgldem skBadania przeksztaBceD nazywana grup izometrii bdc podgrup grupy wszystkich bijekcji danej przestrzeni metrycznej w siebie. Izometria globalna to bijektywne (wzajemnie jednoznaczne) odwzorowanie zachowujce odlegBo[. Izometria drogowa lub Bukowa to (niekoniecznie bijektywne) odwzorowanie zachowujce dBugo[ krzywej. PrzykBady " PrzeksztaBcenie identyczno[ciowe przestrzeni metrycznej w siebie jest izometri. " Dowolne odbicie, przesunicie i obrót s izometriami globalnymi przestrzeni euklidesowych. Zob. grupa euklidesowa. " PrzeksztaBcenie zdefiniowane wzorem jest izometri drogow, lecz nie globaln. " Izometryczne przeksztaBcenia liniowe w siebie opisywane s przez macierze unitarne. Izometryczny, suriektywny operator liniowy na przestrzeni Hilberta jest nazywany operatorem unitarnym. " W przestrzeni euklidesowej przeksztaBcenie okre[lone wzorem jest izometri. " Niech w przestrzeni wszystkich cigów liczb rzeczywistych takich, |e szereg liczbowy jest zbie|ny, dana bdzie okre[lona odlegBo[ midzy dowolnymi cigami i okre[lona wzorem: . " PrzeksztaBcenie powy|szej przestrzeni w siebie okre[lone wzorem: jest izometri, lecz nie jest na. Izometrie liniowe Dla danych dwóch przestrzeni unormowanych oraz izometri liniow nazywa si takie przeksztaBcenie liniowe , które zachowuje norm: dla wszystkich . Izometrie liniowe s przeksztaBceniami zachowujcymi odlegBo[ci w powy|szym sensie. S one izometriami globalnymi wtedy i tylko wtedy, gdy s suriekcjami. Z twierdzenia Mazura-Ulama wynika, |e dowolna izometria midzy przestrzeniami unormowanymi nad jest przeksztaBceniem afinicznym. Izometria 4 Uogólnienia " Dla ustalonej dodatniej liczby rzeczywistej odwzorowanie przestrzeni metrycznych nazywa si -izometri (lub aproksymacj Hausdorffa), je|eli 1. dla zachodzi oraz 2. dla ka|dego istnieje punkt , |e . Innymi sBowy -izometria zachowuje odlegBo[ci wewntrz i nie pozostawia |adnego elementu przeciwdziedziny w oglegBo[ci wikszej ni| od obrazu elementu dziedziny. Uwaga: od -izometrii nie wymaga si, by byBy cigBe. " Innym u|ytecznym uogólnieniem jest quasi-izometria. Twierdzenie Beckmana-Quarlesa Twierdzenie Beckmana-Quarlesa mówi, |e dowolne przeksztaBcenie przestrzeni euklidesowej wymiaru co najmniej dwa w siebie, które zachowuje wBasno[ bycia w odlegBo[ci jednostkowej musi by izometri. Zobacz te| " przegld zagadnieD z zakresu matematyki " rzut izometryczny Bibliografia " Marek Kordos, LesBaw WBodzimierz Szczerba: Geometria dla nauczycieli. Warszawa: 1976. yródBa i autorzy artykuBu 5 yródBa i autorzy artykuBu Izometria yródBo: http://pl.wikipedia.org/w/index.php?oldid=22814152 Autorzy: 4C, C4, Chepry, CiaPan, Googl, Iks89, Konradek, Lzur, Mky, Oczykota, Olaf, Picus viridis, Raq0, Rosomak, Rozek19, Rysmus48, Ullapool, 24 anonimowych edycji yródBa, licencje i autorzy grafik Plik:Two Reflection Rotation.svg yródBo: http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Plik:Two_Reflection_Rotation.svg Licencja: Public Domain Autorzy: User:Jim.belk Licencja Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http:/ / creativecommons. org/ licenses/ by-sa/ 3. 0/

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
cwiczenia izokinetyczne i izometryczne
Opis prostego sposobu na uzyskanie rzutu izometrycznego
technika izometria
cwiczenia izometryczne w ciazy
Ćwiczenia izometryczne na kręgosłup
Izometrie, elipsy, parabole, hiperbole
Izometria
Izometrie plaszczyzny
MASAZ IZOMETRYCZNY
MASAZ IZOMETRYCZNY

więcej podobnych podstron