Аналитическая геометрия

Ортогональные преобразования

Повороты и отражения, сохраняющие длины, расстояния, углы и скалярные произведения.

3 формулы

Таблица формул

Формула Запись Тема Для чего нужна
Поворот координат на плоскости $x'=x\cos\alpha+y\sin\alpha,\quad y'=-x\sin\alpha+y\cos\alpha$ Прямые, плоскости Поворот координат на плоскости описывает координаты той же точки в системе осей, повернутой на угол α относительно старой системы.
Матрица поворота вокруг оси z $\begin{pmatrix}x'\\y'\\z'\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}\cos\theta&-\sin\theta&0\\\sin\theta&\cos\theta&0\\0&0&1\end{pmatrix}\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix}$ Прямые, плоскости Матрица поворота вокруг оси z активно поворачивает точку в плоскости xy на угол θ, оставляя координату z неизменной и сохраняя длины.
Инвариант расстояния при ортогональном преобразовании $\|Q\mathbf{p}-Q\mathbf{q}\|=\|\mathbf{p}-\mathbf{q}\|,\quad Q^TQ=I$ Прямые, плоскости Ортогональное преобразование сохраняет расстояние между любыми двумя точками, потому что его матрица сохраняет скалярное произведение.