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用列向量描述平移

在方格上移动图形很容易,写成向量时正负号就乱了。

本页内容
  1. 列向量告诉我们什么?
  2. 怎样从物体和像求出向量?
  3. 例题详解
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

平移(translation)把图形上每个点都朝同一方向移动相同的距离,不旋转也不翻转。要完整描述平移,写出**“平移”这个词和它的列向量**(column vector)。

这项技能是向量与变换的起点,也与平移简单图像相连。

列向量告诉我们什么?

列向量有两个数,上下排列。上面的数是水平方向(x 方向)的移动,下面的数是向上或向下(y 方向)的移动。

向右和向上为正,向左和向下为负。在本站的文字里,列向量写成 (3, −1),表示上一行是 3,下一行是 −1。

点用大写字母表示,例如 P(3, −1),这样就能分清点和向量。

怎样从物体和像求出向量?

  1. 选一个点:在物体上选一点,再找到它在像上对应的点。
  2. 用像减物体:先算 x 值,再算 y 值。
  3. 写成一列:x 的结果在上面。
  4. 检查:把向量加到物体的点上,应该得到像上的点。

例题详解

点 P(−2, 3) 经平移后变成 P′(4, −1)。描述这个平移。

第一步,x 方向的移动: 像的 x 减物体的 x = 4 − (−2) = 4 + 2 = 6。

第二步,y 方向的移动: 像的 y 减物体的 y = −1 − 3 = −4。

第三步,写出答案: 这个平移的列向量是 (6, −4)。

第四步,检查: −2 + 6 = 4,3 + (−4) = −1。物体落在 P′ 上,所以向量正确。

用文字说,就是向右 6 格、向下 4 格。这个向量就是完整的描述,同一个向量也会把图形上其他所有点移动相同的量。

从 P 到 P′ 的平移按比例的方格图。P(−2, 3) 被映射到 P′(4, −1):先向右 6 个单位,再向下 4 个单位,所以列向量为 (6, −4)。 -3-2-112345-2-11234P(−2, 3)P′(4, −1)向右 6向下 4
例题(1 个单位一格):从 P(−2, 3) 到 P′(4, −1),向右 6、向下 4,所以向量是 (6, −4)。

要留意的错误

常见的失误是减反了,用物体减像。

错误答案: (−6, 4)

学生算的是 −2 − 4 = −6,3 − (−1) = 4,这是从 P′ 回到 P 的移动。

这个向量本身是一个有效的平移,但它是相反的那个。改正方法是想着“终点减起点”。

快速检查的办法是把你的向量加到物体的点上。这里 −2 + (−6) = −8,不是 4,检查马上就会失败。

自我检测

先试做,再打开答案核对。

1. 点 Q(−5, 2) 按向量 (4, −7) 平移。像的坐标是什么?

查看答案

x:−5 + 4 = −1。y:2 + (−7) = −5。

Q′ = (−1, −5)

2. 一个平移把 A(1, −3) 映射到 A′(−2, 5)。写出它的列向量。

查看答案

x:−2 − 1 = −3。y:5 − (−3) = 8。

向量 (−3, 8)。 检查:1 + (−3) = −2,−3 + 8 = 5。

3. 一个平移的向量是 (2, 5)。哪个向量能把像移回物体?

查看答案

把两个方向的移动都反过来:(−2, −5)。

下一步

接下来,学习在图上相加位移向量,因为连续两次平移就等于一个合并的向量。准备好后,可以做向量与变换练习题组。无计算器运算训练能帮你练习带正负号的运算。

有些学生能把平移画得很准,却在向量写法上失分。这正是我们的老师在数学线上一对一补习中会留意的细节。

常见问题

列向量里哪个数写在上面?

上面的数是 x 方向的移动,下面的数是 y 方向的移动。向右和向上为正,向左和向下为负。所以向左 3 格、向上 2 格的平移,向量是 (−3, 2),写成一列,−3 在上、2 在下。

平移向量可以写成分数吗?

不可以。列向量没有分数线,它是放在同一对括号里、上下排列的两个数。写成分数,或写成一行的坐标,都无法清楚表示向量,答案可能会失分。

完整描述一个平移要写什么?

写出“平移”这个词,再给出列向量。平移没有中心、直线或角度,所以向量就是完整的描述。只写“向旁边和向下移动”而没有数字,不算描述。

更新于:

下一步

如果平移题画得出来却写不成向量,一对一的老师可以逐行检查你的符号,并修正背后的习惯。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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