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)。
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?
- 选一个点:在物体上选一点,再找到它在像上对应的点。
- 用像减物体:先算 x 值,再算 y 值。
- 写成一列:x 的结果在上面。
- 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。
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。