このサイトはお使いのブラウザでは正常に動作しません。Google Chromeなど、別のブラウザを使用してください。
図形の偏倍変換について
基本原理8(編倍変換)についてなのですが、
図形Cがx,yなら図形Dはp倍とq倍するのだから感覚的にはpx,qyになりそうな気がするのですが、なぜx/p,y/qになるのですか?説明を読んでもよくわかりません。
回答
わんこ わんわん さん、こんばんは。
元の図形のx座標、y座標が条件F(x,y)を満たしているのですね。
(条件ではなく、図形の方程式F(x,y)=0で考えた方がわかりやすいかと思いますが。)
(元の図形のx座標、y座標が図形の方程式F(x,y)=0を満たしているのですね。)
元の図形の点$P(x,y)$ が偏倍変換により点$P'(X,Y)$ に移ったとします。
つまり$X=px,Y=qy$ ですね。この関係より
$x=\dfrac{X}{p},y=\dfrac{Y}{q}$ …①です。
で、小文字の $x,y$ は条件F(x,y)を満たしていたのですから(方程式なら、F(x,y)=0を満たす)、①を代入して
$F\left(\dfrac{X}{p},\dfrac{Y}{q}\right)$ が成り立ちます(方程式なら$F\left(\dfrac{X}{p},\dfrac{Y}{q}\right)=0$ が成り立つということ)。
変数は何でもいいので、改めて $X,Y$ を $x,y$ に変えて、そこにあるようなことになるのです。本来はここでのx、yは変換後の座標ですが、X,Yとせずにx、yで書いています。
例えば円 $x^2+y^2-4=0$ (←これがF(x,y))をⅹ軸方向に2倍、y軸方向に3倍にしたら、元の図形上の点 $P\left(\sqrt{2},\sqrt{2}\right)$ は
変換した図形上の点 $P'\left(2\sqrt{2},3\sqrt{2}\right)$ になります。
この座標は元の条件(方程式)に代入しても成り立ちません。元の方程式を満たすのは元の点の座標ですから、変換した後のx座標÷2とy座標÷3がFに代入できるのです。
ある点をA(x,y)として、x/pとy/qが条件Fを満たすなら、Aは元の図形を変換してできた図形上にある、ということです。
あるいは、変換後の図形上の点B(x,y)にたいして、x/pとy/qという数値は元の変換前の条件(方程式)を満たす、ということ。
これで大丈夫ですか?なかなか説明は難しいですが。
平行移動でもそうでしたよね。y=f(x)で表わされる図形をx軸方向に+2だけ移動した図形はy=f(x-2)であって、y=f(x+2)ではないのと同じです。移動前の座標が元の方程式を満たしているんだ、という書き方ですよ。
これを読んだら、わかったとか、まだこのへんがわからないから説明してほしいとか、コメント欄に何か返事を書いてください。よろしく。
あー!何となくわかった気がします!図形上ではp倍、q倍になっていて元の式に数値を代入しても成り立つように1/p倍1/q倍してるような感じですかね?
そうそう、1/p倍1/q倍してやらないと、もとの条件(図形の方程式)に代入することはできないわけです。