Изометрия (математика)

Изоме́три́я, или движе́ние, или (реже) наложе́ние — биекция (преобразование), которая сохраняет расстояние между соответствующими точками, то есть если и  — образы точек и , то .

Термин «изометрия» более распространён в метрической геометрии, в частности, в римановой геометрии. В общем случае метрического пространства (например, для неплоского риманова многообразия) движения могут существовать далеко не всегда.

Термин «движение» более распространён в евклидовой геометрии и смежных областях.

В евклидовом (или псевдоевклидовом) пространстве изометрия автоматически сохраняет также углы, то есть, сохраняются все скалярные произведения.

В этой статье ниже подразумевается евклидово пространство,

Содержание

Виды изометрии

На плоскости

В трёхмерном пространстве

  • Зеркальная симметрия (отражение) относительно плоскости;
  • Параллельный перенос;
  • Поворот;
  • Скользящая симметрия — композиция переноса на вектор, параллельный плоскости, и симметрии относительно этой плоскости;
  • Зеркальный поворот — композиция поворота вокруг некоторой прямой и отражения относительно плоскости, перпендикулярной оси поворота;
  • Винтовое наложение — композиция поворота относительно некоторой прямой и переноса на вектор, параллельный этой прямой.

В n-мерном пространстве

В -мерном пространстве движения сводятся ко всем ортогональным преобразованиям, параллельным переносам и композициям того и другого.

В свою очередь ортогональные преобразования могут быть представлены как композиции (собственных) вращений и зеркальных отражений.

Общие свойства изометрии

Движения как композиции симметрий

Композиция двух отражений относительно несовпадающих параллельных осей дает параллельный перенос.
Композиция двух отражений относительно непараллельных осей дает поворот.

Любую изометрию в -мерном евклидовом пространстве можно представить в виде композиции не более чем отражений.

Так, параллельный перенос и поворот — композиции двух отражений, скользящее отражение и зеркальный поворот — трёх, винтовое наложение — четырёх.


Изометрия (математика).

© 2021–2023 sud-mal.ru, Россия, Барнаул, ул. Денисова 68, +7 (3852) 74-95-52