
(36)
Мы получили, что

, (37)
где
(- aa1 - bb1 - cc1 + d1 + a, - aa2 - bb2 - cc2 + d2 + b, - aa3 - bb3 - cc3 + d3 + c). 14.1.2. Трансформация аффинного преобразования центральной симметрией
Рассмотрим центральную симметрию ZO в пространстве, выберем систему координат таким образом, чтобы центр симметрии О совпал с началом координат, тогда О(0, 0, 0). Рассмотрим произвольную точку М(x, y, z), найдем ее образ при преобразовании

. Т.к. центральная симметрия инволютивна, то

. При центральной симметрии Z
O точка
М переходит в точку
М1(-x, -y, -z). Далее, при аффинном преобразовании
g точка
М1 переходит в точку
М2(-a1x - b1y - c1z + d1, -a2x - b2y - c2z + d2, -a3x - b3y - c3z + d3) (п. 13).
M2 при центральной симметрии Z
O переходит в М
3(a1x + b1y + c1z - d1, a2x + b2y + c2z - d2, a3x + b3y + c3z - d3). Тогда

- аффинное преобразование, аналитически оно задается следующим образом.

(38)
Мы получили, что

, (39)
где
(-2d1, -2d2, -2d3). 14.1.3. Трансформация аффинного преобразования осевой симметрией
Рассмотрим осевую симметрию Sl в пространстве, выберем систему координат таким образом, чтобы ось симметрии l совпала с осью OZ, тогда Sl будет задаваться следующим образом.

Рассмотрим произвольную точку
М(x, y, z), найдем ее образ при преобразовании

. Т.к. осевая симметрия инволютивна, то

. При осевой симметрии
Sl точка
М переходит в точку
М1(-x, -y, z). Далее, при аффинном преобразовании
g точка
М1 переходит в точку
М2(-a1x - b1y + c1z + d1, -a2x - b2y + c2z + d2, -a3x - b3y + c3z + d3) (п. 13).
M2 при осевой симметрии
Sl переходит в М
3(a1x + b1y - c1z - d1, a2x + b2y - c2z - d2, a3x + b3y - c3z - d3). Тогда

- аффинное преобразование, аналитически оно задается следующим образом.

(40)
14.1.4. Трансформация аффинного преобразования зеркальной симметрией
Рассмотрим зеркальную симметрию Sα – преобразование постраноства, выберем систему координат таким образом, чтобы плоскость симметрии α совпала с плоскостью XOY, тогда Sα будет задаваться следующим образом.

Рассмотрим произвольную точку
М(x, y, z), найдем ее образ при преобразовании

. Т.к. зеркальная симметрия инволютивна, то

. При зеркальной симметрии
Sα точка
М переходит в точку
М1(x, y, -z). Далее, при аффинном преобразовании
g точка
М1 переходит в точку
М2(a1x + b1y - c1z + d1, a2x + b2y - c2z + d2, a3x + b3y - c3z + d3) (п. 13).
M2 при зеркальной симметрии
Sα переходит в М
3(a1x + b1y - c1z + d1, a2x + b2y - c2z + d2, -a3x - b3y + c3z - d3). Тогда

- аффинное преобразование, аналитически оно задается следующим образом.

(41)

Косое сжатие – частный случай родства, при котором каждая точка
А плоскости смещается в некотором фиксированном направлении так, что ее расстояние от некоторой фиксированной прямой
q изменяется в
k раз:

(рис. 9). [3]
Рассмотрим произвольное движение f и косое сжатие g с осью q, направлением l и коэффициентом k. Найдем, что представляет собой трансформация косого сжатия произвольным движением –

, для этого возьмем произвольную точку
А и найдем ее образ при данной трансформации (рис. 10).
Точка А при произвольном движении f -1 перейдет в точку А1, которая при косом сжатии перейдет в точку А2 такую, что А1А2 || l,

. Точка
А2 при движении
f перейдет в точку
А3. Заметим, что прямая
q1 = f(q) – инвариантная прямая всей трансформации (по теореме о неподвижных прямых). Из точек
А1 и
А2 проведем перпендикуляры на прямую
q –
А1В1 и
А2В2, а из точек
А и
А3 – на прямую
q1 –
АВ и
А3В3. Тогда
АВ и
А3В3 – образы отрезков
А1В1 и
А2В2 при движении
f, значит,
АВ = А1В1 и
А3В3 = А2В2 , следовательно,

. Мы получили, что при этой трансформации расстояние от точки
А до прямой
q1 изменилось в
k раз:

. Причем из того, что
А1А2 || l, следует, что
AA3 || f(l), потому что при движении сохраняется параллельность прямых, значит, точка
А сместилась в направлении
f(l). Следовательно, в силу произвольности точки
А, искомая трансформация есть косое сжатие с осью
f(q), направлением
f(l) и коэффициентом
k.