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TRANSFORMAÇÕES LINEARES NO PLANO (ℜℜℜℜ2) Existem transformações lineares 22:T ℜ→ℜ , muito usadas, e que recebem nomes particulares. Apresentamos as mais usadas: 01) Reflexão em torno do eixo Ox: )y,x()y,x(T −= 02) Reflexão em torno do eixo Oy: )y,x()y,x(T −= 03) Reflexão em torno da origem: )y,x()y,x(T −−= 04) Reflexão em torno da reta xy = : )x,y()y,x(T = 05) Reflexão em torno da reta xy −= : )x,y()y,x(T −−= 06) Dilatação ou Contração de fator α: ℜ∈α∀⋅α= ),y,x()y,x(T a) se 1|| >α ⇒ dilatação b) se 1|| <α ⇒ contração c) se 1=α ⇒ identidade 07) Dilatação ou Contração na direção horizontal (Ox): 0),y,x()y,x(T ≠αα= . Caso 0=α , então )y,0()y,x(T = será a projeção ortogonal sobre o eixo Oy. 08) Dilatação ou Contração na direção vertical (Oy): 0),y,x()y,x(T ≠αα= . Caso 0=α , então )0,x()y,x(T = será a projeção ortogonal sobre o eixo Ox. 09) Cisalhamento de fator α: a) Na direção horizontal (Ox): )y,yx()y,x(T α+= b) Na direção vertical (Oy): )yx,x()y,x(T +α= 10) Rotação de um ângulo θ em torno da origem no sentido horário: )cosyxsen,ysencosx()y,x(T θ+θ−θ+θ= , ou usando a Matriz de Rotação: θθ− θθ =θ cossen sencos ]T[ . No sentido anti-horário: θθ θ−θ =θ cossen sencos ]T[ . TRANSFORMAÇÕES LINEARES NO ESPAÇO (ℜℜℜℜ3) 01) Reflexão em relação aos planos coordenados: a) Em relação ao plano xy: )z,y,x()z,y,x(T −= b) Em relação ao plano xz: )z,y,x()z,y,x(T −= c) Em relação ao plano yz: )z,y,x()z,y,x(T −= 02) Reflexão em relação aos eixos coordenados: a) Em relação ao eixo Ox: )z,y,x()z,y,x(T −−= b) Em relação ao eixo Oy: )z,y,x()z,y,x(T −−= c) Em relação ao eixo Oz: )z,y,x()z,y,x(T −−= 03) Reflexão em torno da origem: )z,y,x()z,y,x(T −−−= 04) Rotação na origem em torno dos eixos coordenados a) Em torno do eixo Ox: )coszysen,zsencosy,x()z,y,x(T θ+θθ−θ= Ou usando a Matriz de Rotação: θθ θ−θ=θ cossen0 sencos0 001 ]T[ x b) Em torno do eixo Oy: )coszxsen,y,sencosx()z,y,x(T θ+θθ−θ= Ou usando a Matriz de Rotação: θθ θ−θ =θ cos0sen 010 sen0cos ]T[ y c) Em torno do eixo Oz: )z,cosysenx,senycosx()z,y,x(T θ+θθ−θ= Ou usando a Matriz de Rotação: θθ θ−θ =θ 100 0cossen 0sencos ]T[ z OBS: As dilatações, contrações e cisalhamentos podem ser definidos para o ℜℜℜℜ3. Deixarei isso para vocês. EXERCÍCIO 01) Os pontos A(2,-1) e B(-1,4) são vértices de um quadrado. Calcular os outros dois vértices, usando a matriz de rotação. Resp: C(7,2) e D(4,7) 02) Em um triângulo ABC, os ângulos B e C medem 75o cada. Sendo A(1,1) e B(-1,5), determine o vértice C. Resp: )322,31(C +−= 03) Determinar em cada caso, a matriz da transformação linear 22:T ℜ→ℜ que representa a seqüência de transformações dadas: a) Reflexão em torno do eixo Oy, seguida de um cisalhamento de fator 5 na direção horizontal. Resp: − 10 51 b) Rotação de 30o no sentido horário, seguida de uma duplicação do módulo e inversão do sentido. Resp: − −− 31 13 c) Rotação de 60o no sentido anti-horário, seguido de uma reflexão em relação ao eixo Oy. Resp: − 2 1 2 3 2 3 2 1 d) Reflexão em torno da reta xy −= , seguida de uma dilatação de fator 2 na direção horizontal e um cisalhamento de fator 3 na direção vertical. Resp: −− − 61 20 04) O vetor v=(3,2) experimenta seqüencialmente: uma reflexão em torno da reta xy −= , seguida de um cisalhamento horizontal de fator 2, também uma contração na direção Oy de fator 1/3 e finalmente uma rotação de 90o no sentido horário. Calcular o vetor resultante dessa seqüência de operações. Resp: )8,1(v −= 05) Seja 22:T ℜ→ℜ uma transformação linear que dobra o comprimento do vetor )1,2(v = e triplica o comprimento do vetor )2,1(u = , sem alterar as direções e nem o sentido. Calcular T(0,3). Resp: T(0,3) = (2,10)
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